凍脹力
- 高寒地區(qū)公路隧道襯砌凍脹病害處理技術(shù)
的，襯砌產(chǎn)生的凍脹力也是不均勻、各向異性的。同時(shí)，圍巖結(jié)構(gòu)面在凍結(jié)期間會(huì)張開，吸收部分凍脹能力，減輕襯砌凍脹病害；此外，圍巖的巖土性質(zhì)也強(qiáng)烈地影響著凍脹類別和強(qiáng)度，在相同含水量下，砂性土凍脹強(qiáng)度較黏土低。③襯砌剛度。一般情況下，襯砌剛度越大，抗變形能力越強(qiáng)，在開挖和運(yùn)營(yíng)期間承擔(dān)的凍脹力也越大。1.3 隧道襯砌凍脹理論（1）熱傳導(dǎo)理論。要計(jì)算高寒區(qū)隧道襯砌凍脹力，就要先了解外界溫度與襯砌之間的熱傳導(dǎo)規(guī)律。根據(jù)熱傳導(dǎo)第二定律“如果兩個(gè)物體之間有溫度差，熱量就會(huì)
交通科技與管理 2023年17期2023-09-21
- 高海拔寒區(qū)隧道凍脹力影響因素分析
高海拔寒區(qū)隧道凍脹力產(chǎn)生機(jī)理和影響因素的研究具有十分重大的意義。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于高海拔寒區(qū)隧道的研究主要集中在對(duì)于高海拔寒區(qū)隧道發(fā)生凍害的原因以及發(fā)生凍害之后的防治措施。劉泉聲等[1]分析了土體和裂隙巖體發(fā)生凍脹的機(jī)理不同，對(duì)裂隙巖體凍脹的研究要了解裂隙巖體中的水分遷移機(jī)制，在低溫環(huán)境中凍脹力的產(chǎn)生及裂隙巖體中裂隙的擴(kuò)展。譚賢君[2]等推導(dǎo)出考慮若干種因素作用下的THM耦合數(shù)學(xué)模型，但是在模型的建立過程中太過于理想化，忽略了巖體裂隙對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)的實(shí)際的影響；徐
價(jià)值工程 2023年3期2023-02-11
- 大直徑盾構(gòu)始發(fā)段凍結(jié)對(duì)槽壁影響的實(shí)測(cè)研究
，此時(shí)，較大的凍脹力極易對(duì)槽壁造成破壞，影響盾構(gòu)的正常始發(fā)，甚至造成較大的安全事故，特別是在大直徑盾構(gòu)始發(fā)段凍結(jié)施工中，由于基坑槽壁深、形成凍土體積大，凍脹引起槽壁變形更加不容忽視[4]。在凍結(jié)過程中，凍脹變形和凍脹力的變化與凍土約束條件緊密相關(guān)，施工前很難準(zhǔn)確確定槽壁承受的凍脹力，因此，在盾構(gòu)始發(fā)工作井設(shè)計(jì)中一般不考慮凍脹力的作用，而是通過槽壁變形監(jiān)測(cè)結(jié)果來評(píng)價(jià)凍結(jié)施工中凍脹的影響，并采取相應(yīng)措施來保證工作井槽壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[5]。對(duì)于大直徑盾構(gòu)始發(fā)段凍
- 嚴(yán)寒地區(qū)越冬深基坑水平凍脹力影響因素研究
冬期會(huì)產(chǎn)生水平凍脹力，水平凍脹力的大小對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及保證基坑的安全穩(wěn)定具有重要影響。為探究越冬期基坑變形及水平凍脹力的變化規(guī)律，學(xué)者們從試驗(yàn)測(cè)試、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方面開展了大量研究。在試驗(yàn)測(cè)試方面：王文順等[2]進(jìn)行了多次大規(guī)模凍融試驗(yàn)，研究了不同系統(tǒng)下溫度場(chǎng)的變化情況。姚直書等[3]通過相似模擬試驗(yàn)研究了深基坑凍土墻模型，給出了凍融過程中凍脹力的變化趨勢(shì)。汪仁和等[4]采用一種自主開發(fā)的凍土凍脹試驗(yàn)機(jī)對(duì)土體側(cè)向凍脹規(guī)律進(jìn)行了研究，總結(jié)了多圈環(huán)
人民長(zhǎng)江 2022年11期2022-12-05
- 基于廣義Winkler彈性地基梁理論的梯形渠道凍脹力學(xué)模型
承受凍土的法向凍脹力、切向凍結(jié)力及襯砌板間相互約束的簡(jiǎn)支梁，首次提出并建立了梯形及弧底梯形渠道的凍脹力學(xué)模型，為渠道抗凍脹設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。余書超等［10］研究了剛性襯砌板與凍土的相互約束關(guān)系，提出剛性渠道襯砌板的內(nèi)力計(jì)算方法。宋玲等［11］利用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法提出了一種凍脹力計(jì)算方法。申向東等［12］基于工程力學(xué)，首次提出并建立了預(yù)制板襯砌梯形渠道凍脹破壞力學(xué)模型。但上述工程力學(xué)模型僅能反映渠道凍脹的靜力平衡關(guān)系，且均未考慮凍土與襯砌板的變形協(xié)調(diào)及相互作用
冰川凍土 2022年5期2022-11-16
- 季凍區(qū)隧道凍脹力影響因素交互性及敏感性正交試驗(yàn)分析
行了研究，發(fā)現(xiàn)凍脹力是引起凍害的主要原因。關(guān)于計(jì)算凍脹力的學(xué)說主要分三種即凍融圈整體凍脹學(xué)說[6-7]、含水分化層凍脹學(xué)說[8-9]及襯砌背后積水凍脹學(xué)說[10]，而三者之中凍融圈整體凍脹學(xué)說由于原理簡(jiǎn)單，公式明確應(yīng)用最為廣泛。此外，李中英等[11]等對(duì)季凍區(qū)隧道在凍融循環(huán)作用應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)及其可靠性進(jìn)行了研究。綜上所述，現(xiàn)有的研究多集中在季凍區(qū)隧道溫度場(chǎng)以及發(fā)生凍害的機(jī)理之上，而對(duì)影響凍脹力的因素的交互性和敏感性分析較少，加之影響季凍區(qū)隧道襯砌凍脹力因素
科學(xué)技術(shù)與工程 2022年27期2022-11-04
- 凍融循環(huán)作用下巖石含冰裂隙凍脹力演化試驗(yàn)研究*
體積膨脹產(chǎn)生的凍脹力持續(xù)驅(qū)動(dòng)裂隙擴(kuò)展或者產(chǎn)生新生裂紋(Matsuoka，1990)，引起巖體結(jié)構(gòu)劣化，最終影響整個(gè)工程巖體的穩(wěn)定性。因此研究疲勞凍融作用下裂隙巖體凍脹力演化機(jī)制，對(duì)寒區(qū)巖體長(zhǎng)期穩(wěn)定性預(yù)測(cè)及保障礦山安全開采具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)裂隙巖體的凍脹劣化機(jī)制研究已有很多成果。學(xué)者們針對(duì)裂隙凍脹開裂的原因和不同幾何形態(tài)裂隙的凍脹損傷情況展開研究，結(jié)果表明裂隙的凍脹開裂由裂隙水?dāng)U散與凍結(jié)引起，且凍脹損傷與裂隙的發(fā)育擴(kuò)展情況有關(guān)，更有學(xué)者總結(jié)出
工程地質(zhì)學(xué)報(bào) 2022年4期2022-10-06
- 淺析富水巖層條件下凍結(jié)內(nèi)壁凍脹力變化規(guī)律及與凍結(jié)深度間關(guān)系
程中凍結(jié)內(nèi)壁的凍脹力變化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，分析其變化規(guī)律，為井壁合理性設(shè)計(jì)及安全施工提供依據(jù)。1 設(shè)計(jì)實(shí)測(cè)方案海子礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4 Mt/a，工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置主、副、風(fēng)三個(gè)井筒，采用立井開拓。副立井井筒全長(zhǎng)514 m，井筒主要穿越地層為白堊系和侏羅系。第四系沖積表土層覆蓋厚度比較淺，僅僅為6.0 m左右，但富水白堊系巖層厚度占井筒穿過全部地層厚度的75%。在深入對(duì)該立井井筒有關(guān)的地質(zhì)資料及井壁設(shè)計(jì)資料等進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合井筒施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況及其他因素，采取
山東煤炭科技 2022年8期2022-09-14
- 樁型對(duì)凍土樁基凍脹特性的影響研究*
生的原因是切向凍脹力過大。當(dāng)前對(duì)于凍拔破壞的防治措施以隔離切向凍脹力和使用具有抗拔特性的樁體為主。前者是在樁體和管套間的環(huán)腔中加入潤(rùn)滑物來減少摩擦以及用處理過的土或非凍脹敏感土進(jìn)行回填，而后者，目前常用的抗滑樁型是螺旋樁和錐形樁。本研究從樁型這一角度出發(fā)，從實(shí)驗(yàn)、理論、工程應(yīng)用等方面總結(jié)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，根據(jù)樁型的特點(diǎn)嘗試提出改進(jìn)思路，同時(shí)還提出目前樁的抗拔實(shí)驗(yàn)的不足之處。1 樁的抗拔實(shí)驗(yàn)研究1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備樁的抗拔實(shí)驗(yàn)是對(duì)樁基礎(chǔ)凍脹特性研究的重要且常用
甘肅科技 2022年9期2022-08-30
- 超大直徑盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究
在主體結(jié)構(gòu)上的凍脹力荷載取值和作用效果均不明確，本文參考已有工程監(jiān)測(cè)到的凍脹力荷載［5］，對(duì)比凍脹力分別為0MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa 四種工況下，主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形特征。數(shù)值模型如圖1 所示。圖1 三維數(shù)值模型Fig.1 Three-dimensional numerical model3 數(shù)值模擬結(jié)果分析3.1 隧道結(jié)構(gòu)變形分析1.豎向位移不同工況下主體結(jié)構(gòu)在聯(lián)絡(luò)通道開口前后的豎向變形的云圖比較相似，沿隧道縱向上的變形比較均勻，
特種結(jié)構(gòu) 2022年4期2022-08-25
- 高地下水位凍土區(qū)弧形底淺拱梯形渠道凍脹力學(xué)分析
底淺拱梯形渠道凍脹力學(xué)分析肖旻1，熊志豪1，吳浪1*，崔浩1，楊曉松2，葛建銳3（1.江西科技師范大學(xué) 建筑工程學(xué)院，南昌 330013；2.塔里木大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；3.蘭州理工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院，蘭州 730000）【目的】明確高地下水位凍土區(qū)弧形底淺拱梯形渠道凍脹破壞機(jī)理并提出簡(jiǎn)捷、實(shí)用的抗凍脹設(shè)計(jì)方法?！痉椒ā靠紤]此類渠道拱高明顯小于斷面整體深度的特殊性，基于Winkler假設(shè)提出襯砌體法向凍脹力計(jì)算方法。論
灌溉排水學(xué)報(bào) 2022年7期2022-08-08
- 季凍區(qū)橋梁樁基接樁位置凍脹的防治
在樁表面的切向凍脹力總和[4]，大于作用其自重、樁側(cè)摩阻力以及上部荷載總和，此時(shí)樁基就會(huì)發(fā)生整體凍拔，可用式（1）表示。式中：W—切向凍脹力總和；G—樁基自重；F—樁側(cè)摩阻力；N—樁頂荷載之和。3.2 拔斷分析樁基拔斷即因?yàn)榭偳邢?span id="syggg00" class="hl">凍脹力的作用，樁身截面抗拉強(qiáng)度不足，因此被拔斷，如公式（2）所示。式中：G1—驗(yàn)算截面上部樁自重；F1—驗(yàn)算截面上部樁側(cè)摩阻力：A—驗(yàn)算截面縱向鋼筋面積：R—縱向鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。3.3 抗凍拔穩(wěn)定性分析季凍區(qū)鋼筋混凝土樁基為滿足
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2022年2期2022-04-08
- 環(huán)境溫度對(duì)鐵路隧道凍脹力影響研究
，開展寒區(qū)隧道凍脹力研究具有極大的必要性和緊迫性。寒區(qū)隧道凍脹問題極易導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)開裂等凍害問題，嚴(yán)重威脅鐵路隧道的運(yùn)營(yíng)安全。劉紅巖［1］、耿珂［2］等研究了考慮凍融循環(huán)條件下的隧道凍脹力對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖的破壞影響。黃杰［3］等分析了凍結(jié)圈厚度等因素對(duì)凍脹力的敏感性，并提出寒區(qū)隧道隔熱層敷設(shè)的建議。李巖松［4］研究得到非圓形隧道的凍脹力解析解，有效克服了非圓形隧道斷面不能直接應(yīng)用求解非圓形隧道應(yīng)力和位移的問題。王海龍等［5］基于理論分析，研究得到圍巖凍脹對(duì)
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2022年21期2022-03-31
- 引水干渠梯形渠道襯砌結(jié)構(gòu)凍脹破壞力學(xué)分析
凍脹破壞均是在凍脹力作用下引發(fā)初始裂紋擴(kuò)展而造成的斷裂破壞。目前力學(xué)作用下渠道襯砌結(jié)構(gòu)開裂破壞準(zhǔn)則和斷裂機(jī)理方面的研究成果很少，此外，在渠道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多用經(jīng)驗(yàn)方法，統(tǒng)一的強(qiáng)度破壞模式和準(zhǔn)則缺失。渠道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面缺少理論指導(dǎo)，故其設(shè)計(jì)無法滿足灌區(qū)建設(shè)及發(fā)展的需要?；诖?，文章應(yīng)用斷裂力學(xué)理論，將引水干渠梯形渠道襯砌結(jié)構(gòu)凍脹破壞視為復(fù)合型裂紋擴(kuò)展過程，進(jìn)行了渠道襯砌結(jié)構(gòu)、基土凍脹力和斷裂韌度等變量關(guān)系的分析，所進(jìn)行的抗凍脹計(jì)算可作為灌區(qū)引水干渠襯砌結(jié)構(gòu)
黑龍江水利科技 2022年2期2022-03-17
- 凍融作用下單裂隙類砂巖凍脹力與強(qiáng)度變化規(guī)律研究①
生水冰相變產(chǎn)生凍脹力，引起裂隙擴(kuò)展，甚至宏觀斷裂。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)巖體的凍融損傷研究主要集中在完整巖體上，關(guān)于裂隙巖體的研究主要集中在凍脹力及其誘發(fā)的裂隙巖體凍融破裂演化機(jī)制兩方面。前期研究主要集中在凍融后裂隙巖樣的凍脹斷裂特征和強(qiáng)度損失規(guī)律方面［3-6］，隨著研究的深入和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，已有部分學(xué)者進(jìn)行裂隙凍脹力理論方程的求解、凍脹過程模擬分析［7-8］和裂隙凍脹力測(cè)試試驗(yàn)的研究［9-12］。以上研究為認(rèn)識(shí)裂隙凍脹力大小提供了參考，然而，現(xiàn)有研究很少系
礦冶工程 2021年6期2022-01-06
- 季凍區(qū)隧道凍脹力計(jì)算方法及防凍技術(shù)研究綜述
程中產(chǎn)生巨大的凍脹力，嚴(yán)重影響隧道的正常運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，若因施工塌方或超挖回填不密實(shí)等在襯砌和圍巖之間形成存水空間，滲漏水充滿存水空間后發(fā)生相變，也會(huì)對(duì)襯砌產(chǎn)生巨大的凍脹力，且因凍融循環(huán)會(huì)導(dǎo)致襯砌疲勞破壞，從而大大削減襯砌的承載能力，造成襯砌凍裂、混凝土的剝落，同時(shí)伴隨著襯砌掉塊等。此外，洞門墻中部也會(huì)出現(xiàn)從冒石頂部向下發(fā)展的裂縫，春融季節(jié)隧道洞口位置也會(huì)出現(xiàn)熱融滑塌等凍害[7]。凍害問題對(duì)季凍區(qū)隧道的運(yùn)營(yíng)管理、維修和整治提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。凍害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，引起季凍
高速鐵路技術(shù) 2021年6期2022-01-06
- 局部差異凍結(jié)作用于既有井壁的凍脹力研究
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于凍脹力與凍脹機(jī)理的研究頗多。EVERETT[2]根據(jù)毛細(xì)冰理論對(duì)水分遷移凍脹進(jìn)行了解釋，稱之為第一凍脹理論。MILLER[3]為解釋水分遷移過程中不連續(xù)冰透鏡體的形成過程，提出了第二凍脹理論，并基于該理論提出了剛性冰模型。O’NEILL等[4]對(duì)該模型進(jìn)行了完善，給出了由定量冰、土和水之間的分量總應(yīng)力得出凍結(jié)鋒面冰晶體產(chǎn)生的準(zhǔn)則，并建立了較為完善的計(jì)算體系。國(guó)內(nèi)榮傳新等[5]建立了考慮凍結(jié)壁、井壁及周圍土體共同作用的粘彈性計(jì)算模型，給出了外層
- 季凍區(qū)溫度變化對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)影響模擬分析
構(gòu)物所受的水平凍脹力問題上.近年來許多學(xué)者對(duì)季凍區(qū)水平凍脹力進(jìn)行研究,并取得了很高的科研成果.王建州等[1]人采用物理模型試驗(yàn)方法,研究深基坑在凍結(jié)過程中凍脹力的變化,得出凍脹過程中和凍融后凍脹力的變化規(guī)律.王艷杰[2]采用有限元模擬軟件，通過改變土性、初始含水率及支護(hù)條件等因素分析水平凍脹力的變化特性,并結(jié)合理論公式的計(jì)算,兩者結(jié)果比對(duì)分析結(jié)構(gòu)受力情況.孫超等[3]人采用FLAC 3D數(shù)值模擬方法,分別模擬粉質(zhì)粘土,粘土在相同的負(fù)溫變化下,樁體水平凍脹力
吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年2期2021-05-06
- 寒區(qū)隧道襯砌周邊凍脹力及防治措施研究
襯砌彈性模量對(duì)凍脹力的影響，提出高寒地區(qū)隧道凍害防治原則，對(duì)凍害等級(jí)進(jìn)行劃分，并提出防治措施建設(shè)，為高寒地區(qū)的隧道建設(shè)提供參考。1 工程概況元山隧道位于軍馬一場(chǎng)西南方向的祁連山中高山區(qū)，平均海拔在3 000 m以上，最高海拔為3 292 m。隧道工程區(qū)主要為石炭系上統(tǒng)砂巖，山坡坡面分布有第四系粉土、細(xì)角礫土、粗角礫土等。地下水賦存類型主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水，與隧道關(guān)系較密切的為基巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水。具有春季多雪多風(fēng)，夏季涼爽多雨，秋
鐵道勘察 2021年2期2021-04-22
- U 型渠道砼襯砌凍脹破壞問題研究
性，弧底在法向凍脹力的作用下，主要呈軸向壓力受力狀態(tài)，上抬位移增大，并表現(xiàn)出微小的整體性側(cè)移，對(duì)弧底U 型斷面砼襯砌結(jié)構(gòu)凍脹破壞有一定減輕作用。斷面曲線變動(dòng)連續(xù)，坡板與底板互相牽制，渠頂及坡角處凍脹變形小，渠底凍脹變形大，渠底中線處也常常發(fā)生凍脹裂縫。這種結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)，導(dǎo)致弧底U 型渠道凍脹變形具有很強(qiáng)的連續(xù)性及復(fù)位能力，能自動(dòng)調(diào)整凍脹力值的減小并均化平衡，近似達(dá)到受力對(duì)稱狀態(tài)［1]。將U 型渠道混凝土襯砌凍脹破壞過程簡(jiǎn)化為持續(xù)低溫影響下弧底和陰坡先出現(xiàn)
陜西水利 2021年3期2021-04-16
- 近年來裂隙巖體凍脹破壞研究進(jìn)展
凍脹變形規(guī)律、凍脹力和凍融損傷等方面歸納總結(jié)了裂隙巖體凍脹破壞在國(guó)內(nèi)外的研究情況。1 凍脹變形規(guī)律凍融下的巖體變形規(guī)律的研究始于完整巖石，夏才初等（2018）對(duì)飽和砂巖進(jìn)行封閉條件下的各向均勻凍結(jié)時(shí)，各向變形相等，可分為冷縮、凍脹、穩(wěn)定三個(gè)階段。而單向凍結(jié)時(shí)，沿凍結(jié)方向凍脹應(yīng)變大于垂直凍結(jié)方向的變形，體現(xiàn)了凍脹的不均勻性，此時(shí)，垂直凍結(jié)方向變形過程劃分為冷縮、凍脹和穩(wěn)定3個(gè)階段，而沿凍結(jié)方向變形過程在凍脹階段還分為快速凍脹和凍脹量降低。呂志濤等（2019）
西部探礦工程 2021年6期2021-04-01
- 蘭州地區(qū)黃土水平凍脹力分析
問題，比如水平凍脹力造成支擋結(jié)構(gòu)和輸水渠道的破壞，凍脹造成公路路面開裂、造成鐵路軌面不平順，這些問題都是凍土地區(qū)工程建設(shè)所要面對(duì)的挑戰(zhàn)，因此對(duì)凍土、土體水平凍脹力的發(fā)展及其危害等問題進(jìn)行深入研究顯得尤為重要。EIGENBROD[3]研究發(fā)現(xiàn)土體的體積會(huì)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而增大，但后期會(huì)慢慢趨于穩(wěn)定。李巖等[4]利用大型三維模擬凍結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)豎向直排凍結(jié)條件下不同深度土體的水平凍脹力分布特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。劉鴻緒等[5?6]在凍脹力學(xué)方面做了大量的研究
- 錐型鋼管混凝土基礎(chǔ)在凍土地區(qū)應(yīng)用研究與探討
基礎(chǔ)產(chǎn)生不同的凍脹力。凍土地區(qū)架空輸電線路往往會(huì)不同程度受到地基土凍脹和融沉的影響。導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)失穩(wěn)。基礎(chǔ)所受的凍脹力分為法向凍脹力、水平凍脹力和切向凍脹力，如圖1所示：圖1 法向凍脹力、水平凍脹力和切向凍脹力示意圖法向凍脹力是指基礎(chǔ)底面下的磁力層地基土因凍脹受阻而產(chǎn)生向上的反作用力，法向凍脹力可導(dǎo)致基礎(chǔ)上拔；水平凍脹力是指垂直作用于基礎(chǔ)立柱表面凍脹壓力，由于水平凍脹力的對(duì)稱作用，對(duì)基礎(chǔ)影響不大；切向凍脹力是凍土地基土與基礎(chǔ)表面凍結(jié)在一起時(shí)，產(chǎn)生凍結(jié)力，由
青海電力 2021年4期2021-02-16
- 嚴(yán)寒地區(qū)路基CFG 樁凍脹破壞機(jī)理研究
分，分別為切向凍脹力和法向凍脹力。法向凍脹力為地基在上部荷載的作用下，擬計(jì)算的某一深度處凍結(jié)鋒面上，在基礎(chǔ)附加應(yīng)力擴(kuò)散面積之內(nèi)凍脹應(yīng)力的積分【2】，是基礎(chǔ)底部下臥土體發(fā)生凍脹時(shí)對(duì)基礎(chǔ)發(fā)生的向上的作用力，由于CFG 樁長(zhǎng)大于最大凍結(jié)深度，因此，在進(jìn)行受力分析時(shí)，不予考慮法向凍脹力的影響。切向凍脹力是垂直于凍結(jié)鋒面，平行于基礎(chǔ)側(cè)面的凍脹力，當(dāng)土體向上凍脹時(shí)，以凍結(jié)力為媒介，順著凍脹方向作用于基礎(chǔ)側(cè)面【3】，可分為單位切向凍脹力和相對(duì)切向凍脹力。單位切向凍脹力是
工程建設(shè)與設(shè)計(jì) 2020年21期2020-11-09
- 富水卵礫石地層聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究
圖2 地應(yīng)力與凍脹力監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖2.1 凍結(jié)壁溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析此次模型試驗(yàn)經(jīng)過800min形成了100mm厚的凍結(jié)壁，關(guān)閉制冷開關(guān)并保持鹽水循環(huán)，確保凍結(jié)壁的溫度和厚度不變，緊接著開始聯(lián)絡(luò)通道挖掘。在模型試驗(yàn)過程中，提取各溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，其溫度隨凍結(jié)時(shí)間變化曲線如圖3所示。由圖3可知，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度都隨時(shí)間的推移而逐漸變小，各曲線均不存在峰值。通過位于凍結(jié)壁相同一側(cè)離凍結(jié)管不同距離各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度變化規(guī)律對(duì)比，靠近凍結(jié)管溫度下降比遠(yuǎn)端快，更早到達(dá)積
工程技術(shù)研究 2020年11期2020-07-14
- 吉林西部碳酸鹽漬土凍脹力研究
有力學(xué)指標(biāo)——凍脹力。對(duì)碳酸鹽漬土的凍脹研究目前主要集中在水分遷移、凍脹量?jī)煞矫?，還有學(xué)者利用灰關(guān)聯(lián)度和粗糙集理論對(duì)碳酸鹽漬土的粒度成分、擊實(shí)度、含鹽量等因素與凍脹量之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)凍脹模型。但碳酸鹽漬土的凍脹力研究很少,凍脹力相對(duì)于凍脹量的研究影響因素更多，研究手段更復(fù)雜，測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性不易保證。建筑地基基底下土層的凍脹力既有正下方土柱的法向凍脹力，也有基礎(chǔ)周邊土層的切向凍脹力，基礎(chǔ)受到的總法向凍脹力是二者的合力。受試驗(yàn)條件的限
中外公路 2020年2期2020-06-05
- 凍融循環(huán)下隧道圍巖凍脹力理論計(jì)算
1-2]。圍巖凍脹力計(jì)算是寒區(qū)隧道建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。巖體孔隙及裂隙中的水在低溫下發(fā)生凍結(jié)，將產(chǎn)生巨大的凍脹力[3]，導(dǎo)致巖體發(fā)生進(jìn)一步損傷。而后融化后的水又進(jìn)入新形成的裂隙中，如此循環(huán)往復(fù)。多次凍融循環(huán)將導(dǎo)致巖體發(fā)生一系列物理變化，最終引起隧道襯砌開裂。為此許多學(xué)者從試驗(yàn)、理論及數(shù)值計(jì)算等多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行深入地研究。首先，在試驗(yàn)研究方面，渠孟飛等[4]采用室內(nèi)模型試驗(yàn)研究水在裂隙中遷移產(chǎn)生的凍脹力，認(rèn)為襯砌凍脹力在仰拱和仰拱腳處較小，邊墻處最大，而拱頂和拱
- U形渠道地基用鹽漬土凍融試驗(yàn)
諸多研究，凍土凍脹力計(jì)算集中在3個(gè)方面：1)根據(jù)土與基礎(chǔ)之間切向凍脹力公式，構(gòu)建計(jì)算模型，反算法向凍脹力。王正中[3]首次利用該法求解渠道襯砌凍脹力，后續(xù)其團(tuán)隊(duì)從多方面研究渠道凍脹機(jī)理[4-6]，其他學(xué)者也利用該方法計(jì)算不同地區(qū)凍土法向凍脹力[7-9]。2)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土與基礎(chǔ)之間的凍脹力，文獻(xiàn)[10]中現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)渠道凍脹力最大達(dá)到174 kPa，該力沿渠道襯砌頂部到渠道襯砌直板底部呈非線性分布。3)建立渠道襯砌力學(xué)分析模型，假設(shè)作用于模型上各種力的分布形式，計(jì)
- 基于凍融特性的人工凍結(jié)區(qū)域隧道安全控制體系
凍融性態(tài)指標(biāo)(凍脹力)，對(duì)隧道受力及變形進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定地鐵隧道針對(duì)軟黏土凍融作用的安全控制等級(jí)。1 凍結(jié)方案及模型假定1.1 基本假定1)凍結(jié)土層為單一的飽和軟黏土。2)視凍土及未凍土為均質(zhì)材料，且具有各向同性，土體為彈塑性模型且滿足摩爾-庫(kù)倫模型。3)本文所研究的是上海地區(qū)的飽和軟黏土，故在凍結(jié)過程中，只考慮土體整體熱傳導(dǎo)與相變潛熱性質(zhì)，不考慮水分遷移的影響。4)忽略熱阻作用的影響。5)將凍結(jié)管設(shè)為溫度邊界，物理性質(zhì)為常數(shù)，土體的熱物理性質(zhì)變化采用線性插
四川建材 2020年4期2020-05-08
- 地鐵施工土層凍結(jié)溫度試驗(yàn)研究
層人工凍結(jié)黏土凍脹力試驗(yàn)，來發(fā)現(xiàn)凍脹力隨時(shí)間變化的規(guī)律；對(duì)不同土層的進(jìn)行凍結(jié)溫度試驗(yàn)，尋找這些土層的凍結(jié)溫度隨時(shí)間變換的規(guī)律。這些規(guī)律成果可為地鐵建設(shè)中提供可靠的依據(jù)，施工得到了便利，為安全提供了保障的同時(shí)也減少了經(jīng)濟(jì)方面的損失。1 土樣采集工作人員在國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求之下，在確定取樣層取得土型樣品，除去其中的泥漿皮，做好標(biāo)高，層位，數(shù)量以及土性的相關(guān)記錄，然后將土樣品用雙層塑料保鮮袋和線繩進(jìn)行密封，并且用膠帶進(jìn)行密封，將這些樣品裝箱后運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室當(dāng)
江西建材 2020年3期2020-04-14
- 裂隙巖體凍脹破壞的研究進(jìn)展
生水冰相變產(chǎn)生凍脹力，當(dāng)凍脹力突破了閾值后會(huì)引發(fā)裂隙進(jìn)一步發(fā)育，并致使整個(gè)巖體最終發(fā)生凍裂破壞[1]。目前研究的方向主要是凍脹巖體的力學(xué)性質(zhì)，裂隙的擴(kuò)展演化機(jī)制和水分遷移規(guī)律等[2]，而對(duì)凍脹力這一直接驅(qū)動(dòng)裂隙擴(kuò)展的因素研究相對(duì)較少。因此，研究裂隙巖體凍脹力形成機(jī)理和演化規(guī)律，對(duì)研究裂隙巖體凍脹破壞有重要意義。研究過程中所采用的設(shè)備主要有CT掃描儀，核磁共振儀和聲波檢測(cè)儀，所采用的方法主要有相似試驗(yàn)，數(shù)值模擬和理論研究等[3]。本文圍繞裂隙巖體凍脹破壞現(xiàn)象
水利規(guī)劃與設(shè)計(jì) 2020年11期2020-01-06
- 新疆某灌區(qū)U型渠水平凍脹力變化試驗(yàn)研究
測(cè)，分析其水平凍脹力隨時(shí)間的變化，以及不同埋深和土壤含水量對(duì)水平凍脹力變化的影響。1 試驗(yàn)及水平凍脹力1.1 試驗(yàn)研究新疆某灌區(qū)，其凍土類型為少冰凍土，多年平均最大凍結(jié)深度2.3m，地表平均凍結(jié)溫度-0.79 ℃，屬于不穩(wěn)定性多年凍土。本文在互助縣灌區(qū)內(nèi)，選擇某U型槽輸水結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，U型槽深度1.68m，寬度0.76m，在U型槽側(cè)面的混凝土上及鄰近的土壤內(nèi)分別安裝了12個(gè)應(yīng)變計(jì)及21個(gè)溫度傳感器，分3排，每排放置4個(gè)應(yīng)變計(jì)及7個(gè)溫度傳感器。 儀器布
水科學(xué)與工程技術(shù) 2019年6期2020-01-01
- 季凍區(qū)客運(yùn)專線隧道局部存水凍脹對(duì)襯砌力學(xué)性能的影響分析
將會(huì)形成巨大的凍脹力。破碎凍融圈整體凍脹模型認(rèn)為，隧道襯砌一定深度范圍的圍巖形成凍結(jié)圈，凍結(jié)圈范圍的巖石中孔隙均勻且飽和，則凍結(jié)圈范圍內(nèi)的水凍成冰由將整體凍脹，從而對(duì)隧道襯砌產(chǎn)生凍脹力。含水風(fēng)化層凍脹模型認(rèn)為，凡是有凍害的隧道，襯砌周邊的圍巖均有10～20 cm左右厚的風(fēng)化層，凍脹力正是由緊貼襯砌的圍巖含水風(fēng)化層的凍脹而產(chǎn)生的[3-6]。國(guó)內(nèi)外有關(guān)專家、學(xué)者對(duì)季凍區(qū)隧道的凍脹機(jī)理及抗凍措施等進(jìn)行了部分研究，主要有：張祉道等人對(duì)三大凍脹模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了探討
高速鐵路技術(shù) 2019年5期2019-11-18
- 板縫結(jié)構(gòu)對(duì)U形襯砌渠道凍脹響應(yīng)的原位監(jiān)測(cè)
的凍脹量、法向凍脹力的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明：在土壤溫度和土壤含水率相近情況下，消除板縫影響的無板縫U形混凝土襯砌結(jié)構(gòu)凍脹量均小于傳統(tǒng)多拼式U形混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的，且前者的法向凍脹力分布更均勻。關(guān)鍵詞：U形襯砌渠道：板縫結(jié)構(gòu);凍脹力;凍脹量中圖分類號(hào)：TV698.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.3969/j.issn.1000- 1379.2019. 04.034寧夏引黃灌區(qū)晝夜溫差大，環(huán)境干燥，且受季凍區(qū)凍融循環(huán)的影響，導(dǎo)致農(nóng)田輸水渠道凍脹破壞嚴(yán)重，已成為高標(biāo)準(zhǔn)
人民黃河 2019年4期2019-09-10
- “U”型渠道凍脹力力學(xué)計(jì)算研究
襯砌材料自身的凍脹力進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)備選取襯砌材料，保證渠道在冬季的使用安全。目前。關(guān)于混凝土材料凍脹研究的主要方法包括:室內(nèi)凍融循環(huán)試驗(yàn)[1～2]、數(shù)值模擬[3～4]以及力學(xué)模型研究。肖旻等[5]認(rèn)為進(jìn)行力學(xué)計(jì)算分析時(shí)需分析凍土雙向凍脹和襯砌板凍縮變形對(duì)內(nèi)力的影響；翟全磊等[6]通過數(shù)值模擬分析凍脹力對(duì)預(yù)制臺(tái)座的影響，為施工提供建議；劉泉聲等[7]通過室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn)構(gòu)建巖體凍融損傷模型，通過實(shí)例驗(yàn)證，模型較為準(zhǔn)確；孫杲辰[8]等對(duì)弧形底渠道凍脹破壞力學(xué)性質(zhì)
陜西水利 2019年6期2019-07-26
- 裂隙紅砂巖凍脹力特性試驗(yàn)研究
膨脹對(duì)裂隙巖體凍脹力特性以及凍脹擴(kuò)展作用機(jī)理認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致凍結(jié)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，影響凍結(jié)施工過程中凍結(jié)巖壁和井壁的安全與穩(wěn)定，此外，許多寒區(qū)巖體工程也會(huì)涉及凍融過程中的凍脹損傷問題。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)冰體的強(qiáng)度及變形特性[1-2]、凍結(jié)巖石強(qiáng)度[3]、含冰裂隙巖體力學(xué)特性[4]以及完整巖體凍融特性[5]已展開大量研究，而對(duì)于裂隙巖體凍脹損傷分析還停留在參考對(duì)應(yīng)低溫完整巖體相關(guān)研究成果的水平上[6]，對(duì)于裂隙水相變產(chǎn)生的凍脹力對(duì)裂隙巖體損傷破壞特性影響研究較
煤炭學(xué)報(bào) 2019年6期2019-07-11
- 南通地鐵典型土層凍脹特性試驗(yàn)研究★
踐表明，凍土的凍脹力學(xué)特性對(duì)凍結(jié)法施工至關(guān)重要。針對(duì)南通地區(qū)典型土層人工凍結(jié)黏土在不同溫度水平下進(jìn)行凍脹力和凍脹率試驗(yàn)，尋求溫度對(duì)凍脹程度的影響規(guī)律；針對(duì)工程的復(fù)雜多變，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)傳統(tǒng)的凍脹率公式進(jìn)行優(yōu)化。該研究為南通地區(qū)人工凍結(jié)黏土凍脹特性分析和計(jì)算提供一種有效的新方法，其研究成果可為南通地鐵建設(shè)中凍結(jié)法隧道建井提供可靠資料，有效避免井筒滲水和塌方等安全事故的發(fā)生[2-5]，減少經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，獲得的模型和方法也可應(yīng)用于其他相似的工程領(lǐng)域。1 土樣
山西建筑 2018年22期2018-09-05
- 凍融循環(huán)下含裂隙類巖石凍脹力的力學(xué)模型及實(shí)驗(yàn)研究
下裂隙中會(huì)經(jīng)歷凍脹力的萌生、發(fā)展與消散，裂隙凍脹擴(kuò)展和巖體凍脹損傷程度受凍脹力控制，基于熱力學(xué)、滲流理論、界面力學(xué)和彈性理論建立了柱形封閉裂隙中凍脹力演化模型，對(duì)考慮水分遷移和不遷移兩種情況下的凍脹力量值進(jìn)行了研究。裴向軍等[3]對(duì)干燥及飽水狀態(tài)下裂隙巖石凍融的特征展開研究,研究發(fā)現(xiàn)裂隙巖石的脹縮率k都隨凍融次數(shù)的增加而增大，脹縮率的變化程度跟不同巖樣的孔隙率特征有關(guān)，飽水裂隙巖石在凍融過程中對(duì)溫度具有較強(qiáng)的敏感性，損傷表現(xiàn)在溫度損傷和凍脹損傷。路亞妮等[
山東科學(xué) 2018年2期2018-05-03
- 季節(jié)性凍土圍巖變形機(jī)理初探及長(zhǎng)期循環(huán)凍融作用研究
凍脹機(jī)理(一)凍脹力凍脹力等級(jí)劃分：1.在深埋條件下。當(dāng)廣義凍脹力小于0.07MPa時(shí)為弱凍脹，素混凝土即可滿足襯砌的安全要求；當(dāng)廣義凍脹力大于0.07MPa而小于0.3MPa時(shí)，為中凍脹，可通過提高混凝土強(qiáng)度或增加配筋量來滿足襯砌的安全要求；當(dāng)廣義凍脹力大于0.3MPa時(shí)為強(qiáng)凍脹，需采取一定的隔熱、保溫措施進(jìn)行設(shè)防。2.在淺埋條件下。當(dāng)廣義凍脹力分布峰值小于0.3MPa時(shí)為弱凍脹,素混凝土即可滿足襯砌的安全要求；當(dāng)廣義凍脹力分布峰值大于0.3MPa而小于
福建質(zhì)量管理 2018年14期2018-04-02
- 凍土地區(qū)綜合管廊法向凍脹力計(jì)算探討
筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生凍脹力的作用。凍土對(duì)基礎(chǔ)的凍脹力包括了切向凍脹力、水平凍脹力和法向凍脹力，本文僅分析法向凍脹力對(duì)地下綜合管廊結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)位于凍脹土層范圍內(nèi)時(shí)，土在低溫環(huán)境下凍結(jié)并發(fā)生體積膨脹，基底以下范圍內(nèi)的凍土土柱由于受到基礎(chǔ)的約束不能自由變形，將會(huì)對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生法向的荷載作用；同時(shí)周圍的凍土在升高過程中在基礎(chǔ)及凍土土柱側(cè)面接觸面上由于摩擦作用，也會(huì)產(chǎn)生沿表面向上的荷載作用，這兩部分的合力即為基礎(chǔ)受到的法向凍脹力。法向凍脹力受到非常多因素
特種結(jié)構(gòu) 2018年1期2018-03-30
- 寒區(qū)隧道襯砌凍脹力分析
]給出計(jì)算隧道凍脹力的彈性和黏彈性解析計(jì)算方法。王建宇等[3]推導(dǎo)了局部積水凍脹模型下隧道的凍脹力。夏才初等[4]推導(dǎo)了巖體凍脹率計(jì)算公式。現(xiàn)有研究給出了凍脹力和凍脹率的計(jì)算方法以及凍脹力的分布規(guī)律，并未得到襯砌厚度、凍脹圈厚度、凍脹率對(duì)隧道襯砌凍脹力的影響規(guī)律。本文通過有限元軟件ANSYS對(duì)矮拉山隧道斷面進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，得到襯砌厚度、凍脹圈厚度、凍脹率對(duì)隧道襯砌凍脹力的影響規(guī)律以及凍脹力作用下隧道襯砌最不利部位，為以后的隧道設(shè)計(jì)提供理論及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
四川建筑 2018年1期2018-03-08
- 新疆某地區(qū)天然強(qiáng)氯鹽漬土的鹽—凍脹力規(guī)律研究
但對(duì)鹽漬土鹽—凍脹力的研究較少。工程中對(duì)膨脹壓力引起的變形較為關(guān)注，由于建筑物對(duì)地基土的變形較敏感，如果膨脹變形過大，就會(huì)引起建(構(gòu))筑物的地基或上部結(jié)構(gòu)的損壞。自然條件下隨季節(jié)的交替變化，鹽漬土中部分液、固相之間會(huì)互相轉(zhuǎn)化，會(huì)發(fā)生鹽—凍脹現(xiàn)象，這將可能會(huì)造成鹽漬土地區(qū)的建筑物地基或上部結(jié)構(gòu)破壞，所以在鹽漬土地區(qū)的建筑物在建設(shè)時(shí)應(yīng)全面考慮鹽—凍脹力可能對(duì)建筑物造成的影響。因此對(duì)鹽漬土的鹽—凍脹力進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)研究，以發(fā)現(xiàn)鹽—凍脹力的規(guī)律，這會(huì)對(duì)存在鹽漬土的
山西建筑 2018年3期2018-02-26
- 支擋式結(jié)構(gòu)物水平凍脹力研究進(jìn)展與思考
構(gòu)物受到的水平凍脹力問題日益引起人們的重視。冬季，隨氣溫降低，土溫下降，作用在支擋結(jié)構(gòu)物后的凍脹敏感性土體發(fā)生凍脹。當(dāng)凍脹土體受到水平方向的約束以后，特別是當(dāng)土質(zhì)、溫度、含水量不同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的水平凍脹力。過大的水平凍脹力將引起支護(hù)間隙的土體坍塌、支護(hù)體變形增大、支護(hù)體錯(cuò)斷，甚至造成支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)等嚴(yán)重后果。水平凍脹力對(duì)于支擋式結(jié)構(gòu)物的危害日益加重，而前人多就此領(lǐng)域內(nèi)的某一內(nèi)容進(jìn)行研究，缺乏系統(tǒng)的分析和綜合論述。鑒于此，本文主要將諸多學(xué)者分散的研
- 凍融循環(huán)對(duì)寒區(qū)隧道結(jié)構(gòu)凍脹力的影響
對(duì)寒區(qū)隧道結(jié)構(gòu)凍脹力的影響，本文就凍融循環(huán)對(duì)寒區(qū)隧道結(jié)構(gòu)凍脹力的影響進(jìn)行了研究，首先闡述了寒區(qū)隧道凍脹產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)理；其次闡述了對(duì)于未凍土體的物理力學(xué)性質(zhì)的改變；最后闡述了隧道計(jì)算模型和計(jì)算參數(shù)。關(guān)鍵詞：凍融循環(huán)；寒區(qū)隧道結(jié)構(gòu)；凍脹力引言我國(guó)的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，為了尋求全國(guó)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)施了“西部大開發(fā)”的發(fā)展戰(zhàn)略，為了促進(jìn)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，就必須要先修好路，所以，在我國(guó)的西部高緯度的海拔地區(qū)，越來越多的隧道建成通車，但是在這些高緯度地區(qū)，收
科學(xué)與財(cái)富 2017年30期2018-01-01
- 季節(jié)性凍土區(qū)凍脹力的簡(jiǎn)化算法
凱季節(jié)性凍土區(qū)凍脹力的簡(jiǎn)化算法張麗偉1，于興華2，滕 凱3（1.齊齊哈爾市河道管理處，黑龍江齊齊哈爾161006；2.黑龍江省水利水電集團(tuán)沖填工程有限公司，黑龍江哈爾濱150000；3.黑龍江省三江工程建設(shè)局，黑龍江哈爾濱150000）針對(duì)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》單位切向凍脹力、單位水平凍脹力以表格形式給出在實(shí)際工程應(yīng)用上存在的計(jì)算依賴表格、內(nèi)插取值誤差大、外延值域隨意性等問題，通過對(duì)凍脹力與凍脹量關(guān)系曲線的線型特性分析，采用優(yōu)化擬合的方法，獲得了表達(dá)
東北水利水電 2017年12期2017-12-20
- 送電線路桿塔凍土地基與桿塔基礎(chǔ)研究
用被稱作土地的凍脹力。在實(shí)際的研究之中，凍脹力的大小與約束該塊土地?cái)U(kuò)張的基礎(chǔ)不同而變化。在輸電線路的桿塔建設(shè)之中，為了保證桿塔的基礎(chǔ)穩(wěn)定性，會(huì)在桿塔樹立的過程之中進(jìn)行土地基的建設(shè)，在一般的情況下，土地基可以保證輸電桿塔在使用之中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。但是，在寒冷氣候下，桿塔修筑過程之中的地基會(huì)與土地的凍土層產(chǎn)生凍結(jié)，當(dāng)凍結(jié)鏈接達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)，土地凍結(jié)產(chǎn)生的凍脹力就會(huì)傳遞給桿塔的基礎(chǔ)地基，直接影響桿塔地基的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成桿塔的歪斜甚至倒地，影響輸電系統(tǒng)的正常運(yùn)
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年19期2017-09-13
- 玻璃鋼套筒基礎(chǔ)切向凍脹力消減作用試驗(yàn)研究
理的問題．切向凍脹力是造成基礎(chǔ)凍拔破壞的主要原因，俄羅斯西伯利亞110～500 kV輸電線路，中國(guó)500 kV伊馮線、500 kV馮大線、220 kV海拉爾-牙克石線路都曾發(fā)生過嚴(yán)重的基礎(chǔ)凍拔破壞[1～3]．采用物理化學(xué)法防凍脹措施中，涂刷瀝青、工業(yè)凡士林、渣油等憎水材料可以消減高達(dá) 95%切向凍脹力[4～5]，但經(jīng)過多次凍融循環(huán)后，其消減作用逐漸遞減．另外由于地基土反復(fù)凍脹活動(dòng)，這些憎水材料會(huì)不斷向周圍土體擠壓滲透，瀝青等材料的有效作用時(shí)間可能低于輸電線
- 灌區(qū)小型U形渠凍脹破壞研究與優(yōu)化
起凍脹的因素和凍脹力學(xué)模型研究尚有不同觀點(diǎn);②目前的研究都是在渠道橫觀各項(xiàng)同性的條件下進(jìn)行的，忽略了渠道縱向不均勻性;③我國(guó)采用的整體剛性襯砌結(jié)構(gòu)還不能用于防凍脹破壞，應(yīng)該引進(jìn)剛?cè)峄旌辖Y(jié)構(gòu)。1 凍脹破壞特征及原因U 形混凝土襯砌渠道目前已經(jīng)在西北地區(qū)小型支渠中廣泛應(yīng)用，此結(jié)構(gòu)中的襯砌板對(duì)渠基的約束力較少，渠基凍脹分布較為均勻。整體式U 形混凝土襯砌渠道與梯形渠道相比，占地面積較少，輸水能力提高;與兩拼式U 形渠道、三拼式U 形渠道相比，整體性較強(qiáng)，凍脹變形
黑龍江水利科技 2015年1期2015-10-25
- 樁基凍脹力的三維黏彈性問題研究
物基礎(chǔ)由于切向凍脹力的作用，出現(xiàn)凍脹變形問題，基礎(chǔ)斷裂或拔起破壞也時(shí)有發(fā)生，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在設(shè)計(jì)中選取正確的切向凍脹力一直是建筑實(shí)踐中特別考慮的問題之一。多年來，我國(guó)的科研人員在基礎(chǔ)凍脹方面進(jìn)行了大量的研究，獲得了較為豐碩的研究成果。早期的研究主要采用試驗(yàn)的方法研究凍脹力的大小、沿深度的發(fā)展規(guī)律以及沿基礎(chǔ)表面的分布，其目的是為了制定凍土地區(qū)建筑物基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[1－3]。由此得出了一些經(jīng)驗(yàn)公式及相關(guān)規(guī)范，但是由于影響地基土凍脹性的因素非常復(fù)雜
巖土力學(xué) 2015年9期2015-02-17
- 淺談高原凍土地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
詞】高原凍土；凍脹力；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；回填處理引言高原凍土，又可稱為永久凍土、多年凍土，是嚴(yán)寒地區(qū)所特有的地層，主要指在連續(xù)三年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)凍結(jié)不融化、夾雜冰晶的各種巖石和土壤的一種土層。凍土地層根據(jù)其活動(dòng)特點(diǎn)可以大致分為兩層：表層土層屬于冬季凍結(jié)、夏季融化的活動(dòng)層，為季節(jié)性凍土；而下層土層屬于終年不化、冷凍多年的凍結(jié)層，為多年凍土。我國(guó)的凍土面積在世界排名第三，主要分布在青藏高原一帶，同時(shí)在新疆天山、阿爾泰山及東北大、小興安嶺等地區(qū)也有分布。其中我國(guó)青藏高原的
建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì) 2014年36期2014-10-21
- 豎向直排凍結(jié)條件水平凍脹力試驗(yàn)研究
會(huì)造成相當(dāng)大的凍脹力和變形，可能會(huì)對(duì)凍結(jié)工程周邊地層環(huán)境造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致地下建筑、隧道、管線、基礎(chǔ)工程和地表建、構(gòu)筑物穩(wěn)定性降低甚至發(fā)生破壞性變形。近年來，國(guó)內(nèi)外通過模型試驗(yàn)對(duì)凍脹力的研究取得了很多進(jìn)展。Jessberger 等[1]和陳湘生等[2]分別利用離心試驗(yàn)機(jī)，對(duì)深井凍結(jié)鑿井工程和公路隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程進(jìn)行了離心模擬試驗(yàn)，模擬了人工凍結(jié)條件下不同類型土體的凍脹現(xiàn)象。李萍等[3]進(jìn)行了開放系統(tǒng)下的飽和土體單向凍結(jié)試驗(yàn)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演分析，總
巖土力學(xué) 2014年11期2014-02-04
- 新疆托洪臺(tái)水電站引水渠輸水輸冰設(shè)計(jì)
施去消減或消除凍脹力，較為經(jīng)濟(jì)合理。關(guān)鍵詞：凍脹力；動(dòng)力渠；坍塌淤積；冰凌壅漲堵塞中圖分類號(hào)：TV672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）17-0136-021 工程概況托洪臺(tái)水電站是位于新疆阿勒泰地區(qū)布爾津河西岸的引水式電站，電站裝機(jī)容量6500kW，于1993年破土動(dòng)工，1995年正式投入運(yùn)行，根據(jù)該縣的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r和電力需求的不斷增加，缺電現(xiàn)象日益嚴(yán)重。為此，于2001年開始對(duì)該水電站進(jìn)行增容擴(kuò)建，新增擴(kuò)機(jī)容量4000MW，2
中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)·綜合版 2013年6期2013-07-31
- 寒區(qū)隧道凍害等級(jí)及其設(shè)防等級(jí)研究
于寒區(qū)隧道襯砌凍脹力的研究[4];(4)關(guān)于寒區(qū)隧道襯砌材料劣化的研究[5];(5)關(guān)于寒區(qū)隧道施工技術(shù)及凍害防治措施的研究[6]。本文則在總結(jié)歸納已有研究的基礎(chǔ)上，從寒區(qū)隧道凍害等級(jí)及其設(shè)防等級(jí)角度出發(fā)，討論了以上2種等級(jí)劃分的原則和方法，給寒區(qū)隧道的設(shè)計(jì)和施工提供參考，避免凍害的發(fā)生和過于保守的凍害設(shè)防措施。1 寒區(qū)隧道區(qū)域劃分一般情況下，根據(jù)隧道在不同高程穿越山體時(shí)，以及隧道所穿越山體的溫度分布情況，可將寒區(qū)隧道區(qū)域劃分為Ⅰ～Ⅴ類，隧道凍土區(qū)域劃分示
鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 2012年4期2012-08-02
- 阿城區(qū)河?xùn)|灌區(qū)一號(hào)跌水消力池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
擋土墻最大水平凍脹力由凍脹率10%及凍脹量14.2 cm，按《擋土墻抗凍脹(參考)定型設(shè)計(jì)》表2判定屬于Ⅳ類凍脹土，應(yīng)取150 kPa (1.5 kg/cm2)為單位擋土墻最大水平凍脹力，其分布圖形見圖2(a)。2.2.2 修正單位擋土墻最大水平凍脹力用單位最大水平凍脹力乘以修正壓強(qiáng)分布系數(shù)，即為修正單位擋土墻最大水平凍脹力。其分布圖形見圖2(b)。2.2.3 單位擋土墻設(shè)計(jì)水平凍脹力將修正單位擋土墻最大水平凍脹力乘以凍脹力系數(shù)，即為墻體有變形時(shí)的擋土墻設(shè)
黑龍江水利科技 2012年4期2012-03-20
- 季節(jié)性凍土的凍脹試驗(yàn)系統(tǒng)及應(yīng)用
深、凍脹位移、凍脹力進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，研究?jī)鋈谥芷趦?nèi)凍脹參數(shù)的變化過程。1 凍脹試驗(yàn)系統(tǒng)凍脹試驗(yàn)場(chǎng)地位于日本北海道北見工業(yè)大學(xué)內(nèi)，建于2003年6月，凍脹試驗(yàn)用的基坑尺寸為3940 mm×3640 mm×700 mm(深)，基坑開挖時(shí)，在地下2 m處設(shè)置鋼筋混凝土錨，如圖1所示，尺寸為600 mm×3200 mm×500 mm，并預(yù)埋地腳螺栓，以便在基坑上方設(shè)置反力臂，用以測(cè)量試樣的凍脹量、凍脹力，從而使反力梁不受試樣土體凍脹的影響，用作測(cè)量?jī)雒浳灰频膮⒄瘴铮?/div>
東北電力大學(xué)學(xué)報(bào) 2011年1期2011-09-14
- 淺談黑龍江地區(qū)水工建筑物消能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
相同，凍脹量和凍脹力均勻。圖2的封閉式組合消能工于傳統(tǒng)的洞外開敞式消能工（開敞式底流消能工也是如此），在總體布置上徹底取消了洞外單設(shè)的開敞消能力池部分，使縱向長(zhǎng)度減少1／2，使陣線集中嚴(yán)緊，薄弱環(huán)節(jié)少，有利于抗凍脹。2.2 采用抗凍脹好的結(jié)構(gòu)形式組合式消能工都是以力學(xué)性能優(yōu)越、抗凍脹性能良好的殼體結(jié)構(gòu)為主體。①圖1的消力梁布置在進(jìn)口豎井中就充分利用了豎井圓抗凍脹優(yōu)越的特點(diǎn)，該豎井圓為圓周對(duì)稱受凍脹力，其水平凍脹力大小相等，方向相反，通過抗壓性能好的豎井圓傳中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2011年3期2011-01-23
- 季節(jié)性凍土的凍脹力及水工建筑物防凍害措施
了季節(jié)性凍土的凍脹力以及對(duì)水工建筑物的破壞和防治措施，通過改變地基土質(zhì)，水分遷移等條件和設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)形式，用以消除或削弱凍脹力，適應(yīng)地基土的凍脹性，以達(dá)到減少基礎(chǔ)工程造價(jià)和免除凍害的目的。隨著水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，我省在季節(jié)性凍土區(qū)修建了大量的水工建筑物，它們均程度不同地受到地基土的凍脹作用，為防止凍脹破壞，建筑物的基礎(chǔ)埋深要超過凍深，因此基礎(chǔ)厚度要達(dá)到1.5～2.0 m，甚至有的達(dá)到2.5 m以上，基礎(chǔ)工程的工程量占整個(gè)工程量的1/3～1/2，工程越小相黑龍江水利科技 2010年5期2010-06-08
- 芻議訥全灌區(qū)渠系建筑物凍害分析及防治措施
基礎(chǔ)底面的法向凍脹力，作用于基礎(chǔ)和擋土墻側(cè)面的切向凍脹力和側(cè)向水平凍脹力等。由于灌區(qū)渠系工程冬季多處于有水狀態(tài)，使土壤含水量高，產(chǎn)生的凍脹力加大，當(dāng)凍脹力達(dá)到一定程度，就會(huì)破壞渠系水工建筑物的穩(wěn)定，結(jié)合訥全灌區(qū)工程的現(xiàn)狀，主要存在以下幾種凍害破壞：1.1 條形梁基礎(chǔ)橋的凍害破壞訥全灌區(qū)干渠上橋多為80年以前修建，80%的橋?yàn)闂l形梁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深只有2.5 m，由于渠道工程不配套，而且渠底經(jīng)多年沖淘嚴(yán)重，特別橋下由于壅水導(dǎo)致嚴(yán)重沖刷，致使中墩基礎(chǔ)埋深不夠，冬黑龍江水利科技 2010年5期2010-04-08
- 斜面基礎(chǔ)在基礎(chǔ)防止切向凍脹力中的應(yīng)用
降低或消除切向凍脹力的措施很多,諸如:基側(cè)保溫法、基側(cè)換土法、改良水土條件法、人工鹽漬化法、使土顆粒聚集或分散法、憎水處理法以及基礎(chǔ)錨固法等等。這些方法中有的不太經(jīng)濟(jì),有的不能耐久,有的施工不便,還有的會(huì)遺留副作用。尋求效果顯著、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉的防切向凍脹力的措施仍是必要的。1 概 述關(guān)于其截面為上小下大斜面基礎(chǔ)防切向凍用力的問題早有簡(jiǎn)單報(bào)導(dǎo),但都認(rèn)為它是錨固基礎(chǔ)的一種,即用下部基礎(chǔ)斷面中的擴(kuò)大部分來阻止切向凍脹力將基礎(chǔ)抬起,類似于帶擴(kuò)大板的自錨式基礎(chǔ)黑龍江水利科技 2010年2期2010-03-17
- 淺談黑龍江地區(qū)水工建筑物消能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用