突发定渗流作用下冻土温度场演化规律及判别方法

在人工冻结法工程中,关于地下水与冻结温度场的耦合性研究主要着眼于恒定渗流工况,而对突发定渗流工况鲜有研究。为了分析突发定渗流作用下温度场演化规律,基于相似理论建立模型试验系统,开展了单排管冻结模型试验研究,得到了突发定渗流条件下冻结壁及温度场的演化规律。试验结果显示:①突发定渗流速度v_s接近恒定渗流条件下极限交圈流速v_c时,上、下游未冻区温度随时间呈线性变化,当v_s>v_c时未冻区温度随时间呈二次函数型变化,v_s越大该变化趋势越显著;②随着v_s的增大,试验末期冻结壁形态逐步由偏心冻结壁向独立偏心冻土柱过渡。研究表明:①突发定渗流对温度场的作用可划分为未冻区的直接作用和冻土区的间接作用;②基于突发定渗流发生后的冻结壁形态和温度场分布特征,地层冻结过程可划分为:持续扩展、减速扩展、发展抑制、全面损伤4个阶段;③渗流发生前,土体温度梯度呈三角函数分布,渗流发生后,上游温度梯度峰值将会迅速增大,峰值位置向冻土区移动,下游温度梯度逐步趋平。根据上述研究结果发现在...     

二布一膜改良路基试验研究

利用二布一膜的隔水防渗特性,铺设在路基基床表层,改良路基填料。通过室内试验、现场动、静载试验和防渗测试证明,改良措施是可靠的,能够有效地保持路基的强度和稳定性,降低工程造价。同时还提出一种二布一膜原位受力和变形有效监测方法。     

地铁隧道局部冻结方案设计及参数分析

为了研究地铁隧道冻结工程中的冻结管形式选择和地表冻胀量控制问题,依托广州市轨道交通13号线北延线机场区间隧道冻结工程,采用了室内试验、现场实测、数值计算的方法,对保温工艺、形式和冻结孔间距、保温段长度、冻结时间对地表冻胀量的影响进行了研究。研究结果表明:冻结管采用保温材料隔热方式可有效实现局部冻结,但施工时保温材料需进行防水处理,防止因地下水进入保温材料造成导热系数增加;地表冻胀量与保温长度呈线性反比关系,且随孔间距的增大比例系数逐步减小,随冻结时间延长增大。根据实测数据、计算得到了适用于本工程工况的冻胀量预测公式;结合工程现场条件,分析了制冷能耗和冻胀量与孔间距的关系,提出了在保证地表冻胀量的前提下,尽量减少冻结孔间距达到缩减工期、能耗的目的。     

既有线重载铁路路基翻浆冒泥成因及防治措施

随着既有线重载铁路列车轴重、速度、运量等方面的不断提高,重载铁路基床翻浆冒泥病害频繁发生,严重影响了重载铁路的改能扩建的可行性和安全性。文章分析了既有线重载铁路路基翻浆冒泥的成因,并且针对各种成因分别提出了防治措施。     

铁路与新能源融合发展现状及展望

铁路资产能源化、用能绿色化是助力实现交通领域“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。本文在分析铁路与新能源融合发展需求的基础上,梳理了铁路沿线太阳能、风能、地热能、声能、制动能、振动能等各类新能源的自然禀赋条件,总结了当前铁路与新能源融合形式、技术特征、设备水平的发展现状;分类汇总了铁路服务设施、运载体、基础设施与新能源融合的具体场景,讨论了车站站顶光伏、新能源机车、基础设施自供电监测设备等主力场景的发展规模及面临的问题。按照铁路新能源供给潜力分级,从微型、小中型、大型、超大型等不同规模新能源系统的角度,构建了铁路与新能源融合的系列场景及方式,重点讨论了铁路沿线基础设施病害防控电气化设备与小型、中型分布式离网光伏系统融合这一新型主力场景。进一步从能量捕获与转化、负载、储能、能源管理等技术方面,提出了铁路与新能源融合的未来趋势、关键技术、重点方向,以期为相关领域的规划建设、转型发展研究提供参考。     

压实粘性填土挡土墙土压力离心模型试验

笔者利用自制的一套位移控制液压装置做了11组位移可控式压实粘性填土档土墙土压力的离心模型试验。本文对粘性填土的裂缝深度及其影响因素、土压力的大小、分布及其与墙体位移的关系等问题进行了试验分析。     

季节性冻土区铁路路基保温材料应用现状及展望

路基冻胀是冻土区铁路建设与运营的主要基础病害之一,保温是路基冻害防控的一种常用措施。在总结路基保温材料使用性能要求的基础上,综述目前无机类与有机类保温材料、超高性能绝热材料、相变材料、泡沫轻质土及泡沫混凝土等5大类19种保温材料的常规性能及改性或实用化工艺的发展现状。总结了目前我国铁路路基既有的保温方案及适用场景,提出了新建铁路与运营铁路保温方面存在的问题以及发展方向。最后,结合近年新型保温材料的技术优势及发展趋势,提出复合强化层等6种新型铁路路基保温方案,以期为铁路路基保温技术的创新和发展提供参考。     

箱涵下穿机场滑行道信息化施工技术

为了研究复杂条件下的箱涵施工控制技术, 依据箱涵顶进施工的基本原理、工程技术和工程经验, 对箱涵下穿机场滑行道顶进施工过程进行动态监控与跟踪, 监控内容涉及在滑行道道面布置沉降标以监控滑行道道面的沉降, 埋设应力应变传感器监测箱涵结构、后背墙的应力及变形, 用通用有限元软件ANSYS编写程序模拟和监测箱涵的空间位置等几个方面.采集工程监控数据并对施工过程进行信息反馈, 指导全段施工.工程实例验证了信息化施工的可靠性.     

考虑流固耦合作用的深基坑有限元分析

基于比奥固结理论和修正剑桥模型,利用流固耦合模型对复杂地质条件下深基坑降水开挖过程中基坑的时间效应进行研究,并以地铁车站深基坑为例,对基坑降水开挖过程中的渗流固结进行了有限元计算。计算结果揭示了基坑渗流场分布及基坑水土压力和地下连续墙变形、周围地面沉降及基坑底部回弹的分布规律;并将计算结果与现场实测数据进行了对比,发现考虑流固耦合的计算结果与实测数据较为接近,能够比较真实地反映基坑渗流与变形特征。     

寒区路基主动热调控系统的试验研究

针对寒区路基冻胀病害,提出1种利用地温能的主动供热方法。采用地源热泵技术,设计1款路基专用热调控系统及分布式供热方案。搭建足尺路基试验平台,并制作与安装实体热调控系统,测试其在冬季的供热性能和路基热学调控机制。试验表明：在启停比2h∶1h运行模式下,热调控系统可以输出17～33℃的供热温度,在冬季寒冷天气下的运行性能稳定;集热温度范围为-18～-8℃,能够高效收集地温能。供热段向路基的热扩散过程具有空间滞后性,竖向升温效应可以在4d内扩散至整个基床表层,升温幅度随着与供热段距离或时间的增大而逐渐减小。路基纵向升温效应在第4d时的扩散距离为125cm。供热段的倾斜布置形式有助于平衡路肩和路基中心的冻结差异,防止不均匀冻胀。路基冻结深度变化受到大气环境和热调控系统的双重控制,供热16d后冻结深度由74cm降低至17cm以内。热调控系统制热系数可达5.8以上,但随着运行时间的延长而减小。建议路基采用人工供热和保温措施相结合的复合热防护方案。