渗流速度对砂土人工冻结壁的影响

运用相似理论设计了不同的渗流速度和冻结管间距下冻结物理模拟试验,研究不同试验条件下渗流方向温度分布规律、冻结过程中温度场分布特征及冻结壁厚度的变化。研究表明:无渗流时,主面及界面的上下游温度分布具有明显的对称性;而在渗流作用的影响下,上游温度明显高于下游,随着渗流速度增加及冻结管间距变大,这种不对称性也越明显,不对称性大大增加;冻结壁交圈时间随渗流速度的增加而增加,但渗流速度过大时冻结壁无法交圈;在渗流条件下,冻结间距增大会导致冻结壁厚度大幅度减小,交圈时间大大延长。

季节冻土地区人工冻土墙的冻结特性研究

季节冻土层中的地温呈非线性分布,改变了冻土墙形成时的初始温度条件以及形成后的结构形式。有季节冻土条件下形成深6m、厚1.4m的冻土墙较无季节冻土的情况可减少冻结时间15d,减少冷能消耗60%,经济上有极大优势。通过数值模拟,得到了能量消耗与时间关系曲线、冻结管热流密度与深度关系曲线、冻土墙的厚度与时间关系曲线、冻土墙的厚度与深度关系曲线等,可见季节冻土层的存在显著提高了冻土墙的厚度发展速度,减少了冻结时间,降低了冷能消耗。模拟了49种工况,对冻结管直径、冻结管间距、冻结时间、冻土墙平均温度、冻土墙厚度等数据进行了非线性回归分析,得到冻土墙厚度与时间成对数函数关系、平均温度与时间成反比例关系的相关表达式,为人工冻结技术的合理运用和推广提供了理论依据。

人工冻结土污染物隔离屏障应用现状及研究展望

土体冻结后渗透系数显著降低,能够减缓其中污染物的迁移速度,因此冻土屏障已经被应用于污染物处置领域。通过介绍国内外有关研究现状,总结近年来污染物在工程屏障中的扩散与吸附特性、天然冻土中污染物的运移特性、利用人工冻土处置污染物等方面的研究成果,对该领域常用研究方法、思路和技术进行了介绍,总结污染物常见工程屏障材料以及天然冻土中的迁移特征,指出现有研究的成果与不足,对人工形成冻土屏障处置污染物的技术发展前景进行了展望,提出了更深入的研究人工冻土阻滞机理的设想。

蒲石河电站面板堆石坝垫层料冻胀试验

研究级配、粉粘粒含量、含水率、上覆荷载对冻结过程中冻胀量、冻胀速率的影响,以保证冬季面板堆石坝工程的安全。以蒲石河地区的经验冻结速率为条件控制冻结,采用自上而下的冻结模式,冻结速率控制为20 mm/d。当级配石料粉粘粒含量小于12%时,基本为无冻胀或弱冻胀,冻胀量随粉粘粒含量增加呈线性增长;粉粘粒含量相同时不同级配改变了含水量与冻胀量之间的线性关系的梯度。反向压力与冻胀力相平衡,限制了冻胀时的体积膨胀,工程中宜采用7.5%含水率和12%的粉粘粒含量的级配石料,使用密度为59 g/cm3的混凝土面板可以抑制冻害的发生。

基于宏观冻胀模型的冻土墙基坑支护数值模拟

为了研究冻土墙形成过程中的非均匀冻胀对冻土墙变形的影响,引入了基于孔隙率变化率的宏观冻胀模型。在分凝势概念的基础上推导了孔隙率变化率的计算公式,对宏观冻胀模型进行了修正,通过试验对模型进行了验证。考虑冻结过程中未冻水含量的改变及由于未冻水含量引起的土体热学力学性质的变化,提出了冻胀变形条件下基坑位移的计算方法。研究结果表明:宏观孔隙率变化率冻胀模型能够合理的反映冻胀现象,可以将其用于预测冻土墙形成过程中的冻胀变形;在冻土墙变形计算中引入冻胀模型更符合工程实际情况。

模拟季节冻土层影响的冻土墙模型试验

在季节冻土环境中使用人工冻结法时,由于季节冻土层与人工冻土共同存在,在前者影响下人工冻土墙的水平位移和制冷能量消耗与无季节冻土层时有显著不同。在改装的试验台上,通过使用水平冻结管形成季节冻土,用竖向冻结管形成冻土墙,施加水平荷载,模拟了6种季节冻土层温度条件下冻土墙的形成与开挖过程,以研究季节冻土层对冻土墙耗能、受力和变形性能的影响。结果显示,与无季节冻土层的情况相比,季节冻土层温度为-12℃时可减小冻土墙水平位移达8.79mm,约占墙体总位移的52%,耗能量可减小40.4%。试验结果证明季节冻土层对冻土墙的影响不容忽视,在工程中应充分考虑季节冻土层的节能效应和变形约束能力。

不同人工冻结方向条件下土的冻胀试验研究(英文)

为了解决人工冻结施工中的冻胀问题,从工程实际出发,进行不同人工冻结方向以及不同冻结温度模式(恒温和正弦变温)的冻胀试验研究,并对试样的温度场、冻胀量、含水率及干密度等进行对比分析。试验结果表明:在相同试验条件下,正弦变温冻结试样的冻胀量值最小,自下而上恒温冻结试样的冻胀量最大;自上而下恒温冻结、正弦变温冻结和自下而上恒温冻结试样的含水率和干密度变化趋势相同,可知在相同试验条件下,冷端输出的冷能一定时,人工冻结试样内部水分迁移规律将相同。

构建本科毕业论文“工程案例库”的思路研究——以水文与水资源工程专业为例

本科毕业论文是高等院校本科教育中综合性最强的实践教学环节,对提高本科教育质量和学生综合素质起着非常重要的作用。针对学校水文专业毕业论文出现的质量下滑问题,提出了构建"工程案例库"的改革思路,并详细介绍了实现教学改革的相关措施,以达到提高毕业论文质量的目的。

探讨式教学在地基处理课程教学中的实践

地基处理是岩土工程专业方向的一门专业技术课程,学生学习该课程往往觉得枯燥乏味,对相关地基处理技术工艺理解不够深入。结合在地基处理课程教学中的实践,以换填垫层法作用机理讲解为例,提出了在地基处理课程教学中实施探讨式教学法,有助于活跃课堂气氛,使学生在力学机理、技术工艺、工程应用三者间建立起逻辑联系,达到培养具有工程意识和创新能力应用技术性人才的目的。

网络文学对大学生的思想道德影响调查及对策分析

研究发现在大学生教育中,特别是思想政治教育中,不能忽视大学生的网络文化建设主体地位。利用网络文学对大学生进行积极影响的同时,其消极作用也不可忽视。需要从管理层面规范学生的网络行为,为大学生们提供安全健康的上网环境。同时培养新型的思想政治教师队伍,加强网络文学引导作用的理论研究,提出对青少年网络文学阅读的"叨、倒、导、道"四字方针,形成具有学校特色的引导理论方法。

塑料排水板在软基加固中的应用分析

软土具有含水量高,强度低,压缩性高等特性,导致在该地基上的建筑物存在着较大地安全隐患。塑料排水板技术作为软土地基处理的一种常用技术,既可以起到良好的加固效果,同时也能有效地提高地基承载力,减少地基沉降。文章在国内外学者研究的基础上,对塑料排水板在软基处理中的加固机理、加固效果、影响因素、沉降变化规律等方面进行探讨,指出地基处理中存在的问题,以期为建筑工程软土地基施工提供一定参考。

渗流冻结模型试验相似理论研究

为了开展渗流冻结相似模型试验,通过分析温度场以及渗流场控制方程,得出渗流冻结过程中主要影响因素,采用因次分析法推导了16个相似准则;根据几何缩比以及相似准则得出了模型试验中关键参数的缩比,用于指导试验设计。

渗流冻结模型相似准则及试验设计

基于相似理论,推导出渗流冻结试验的相似准则,确定模型试验中关键参数的相似缩比。设计高水压力渗流冻结模型系统,开展了渗流场高水压力作用下渗流冻结模型试验,探究试验过程中温度场和冻结壁的变化规律。研究表明渗流场高水压力对冻结过程中温度场和冻结壁有较大的影响,上游的温度高于下游的温度,上游的破坏程度大于下游的破坏程度,冻结壁呈现出上游薄下游厚的趋势;在进行高水压力渗流之前,冻结壁越薄,冻结壁破坏越明显。

电导率在土壤盐分检测中的研究进展

重金属离子的污染监测是环境岩土工程的一个研究热点,对土壤污染的防治具有重要意义。电导率法区别于传统的土壤盐分测定方法,具有快速稳定,能够实时时空测定,不扰乱原状土,设备操作简单等优点,被广泛应用于测定土壤盐分的研究中。本文总结了前人在不同条件下土壤盐分与电导率之间的关系研究,以便更好的了解电导率法在土壤的盐分测定当中的实际应用。

人工冻土隔离污染物的应用及展望

地下水污染已成为我国面临的一个极其严峻的环境问题,建立防污屏障控制地下水污染也就成为了研究的重点。文章在对国内外已有资料研究的基础上,对人工冻结的土体在隔离污染物中的应用进行综述。人工冻土在隔离污染物方面的应用主要有以下三点——作为低温屏障,处置固体废弃物和低温富集污染物。针对这三点应用,指出了目前国内外冻土隔离污染物方面存在的一些欠缺。最后对污染物在冻土中迁移研究现状进行总结,对新的研究领域进行展望,以期为污染物处置技术提供新的可能。

渗流对人工冻结的影响作用研究

本文通过已有成果资料，系统综述了渗流对人工冻结施工影响的研究状况。研究人员主要通过数值模拟和模型试验两种方法，研究了渗流对人工冻冻结的影响，希望能对渗流条件下人工冻结过程的研究和冻结工程具有一定的指导意义。

基于介电特性检测土壤污染的研究进展

污染范围的圈定是污染治理的重要前提,为确保土壤污染现场调查工作高效、准确、经济开展,研究发现介电常数能很好地反应土壤污染情况。本文简要介绍了土壤介电特性的影响因素和检测技术,并结合国内外污染土壤介电特性的研究,对土壤介电特性数理模型进行归纳总结。利用介电特性检测土壤污染时,首先需正确区分是何种因素引起的参数异常。并且为提高土壤污染调查的准确度,可将现场介电特性检测技术与室内试验结合,做到定性定量分析。

Macroscopic Frost Heave Model Based on Segregation Potential Theory

A macroscopic frost heave model with more clear parameters was established. Based on a porosity rate frost heave model and segregation potential theory, a porosity rate function was deduced and introduced into the stress-strain relationship. Numerical simulation was conducted and verified by frost heave tests. Results show that the porosity rate within the frozen fringe is proportional to the square of temperature gradient and current porosity, and is also proportional to the exponential function of applied pressure. The relative errors between the calculated and measured results of frost depth and frost heave are within 3% and 15% respectively, demonstrating that the temperature gradient, applied pressure and current porosity are the main influencing factors, while temperature is just the constraint of frozen fringe. The improved model have meaningful and accessible parameters, which can be used in engineering with good accuracy.

硫酸盐渍土盐胀结晶试验研究进展

盐渍土盐胀所引起的土体变形是盐渍土地区路基病害主要原因之一,盐分结晶是硫酸盐渍土盐胀破坏的主要原因,文中主要对近年来硫酸盐渍土盐胀结晶破坏试验研究的成果进行了综述。土、水、温度、盐分和力是影响盐渍土盐胀的五大因素,不同冻融循环方式造成硫酸钠盐渍土盐胀差异,冻结温度随硫酸钠浓度的增大而先增加后减小,结晶压力和溶液过饱和比、溶液活度以及结晶盐类型密切相关,高浓度过饱和溶液产生的芒硝结晶体产生强大膨胀力,破坏材料结构。

季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验研究

为了研究季节冻土层对冻土墙温度场的影响,基于相似理论开展了季节冻土层影响下冻土墙温度场模型试验.通过水平冻结管形成季节冻土层,竖向冻结管冻结基坑侧壁土体,进行了6种度条件下季节冻土层温的温度场试验.使用无量纲非线性回归公式对试验结果进行了分析,并推导了季节冻土层作用下冻土墙的厚度扩展速度公式和交圈时间公式.结果表明,季节冻土层温度为-12℃,-3℃和无季节冻土层时冻土墙交圈时间分别为10.2,17.5和21 h,而从交圈到达到设计冻土墙厚度的时间分别为12.8,14.3和24.1 h.说明季节冻土层对减少冻土墙的交圈时间和增加交圈后冻土墙的厚度扩展速度都起到了有利作用.回归系数与季节冻土层温度之间具有明显的规律性,能够合理反应和解释试验现象.