防冻胀

摘要： 冬季输水渠道衬砌板在基土冻胀和冰压力双重作用下,在行水位及其上部易发生开裂、折断等破坏,目前还未有利用太阳能或风能等绿色能源进行渠基主动、低碳增温的防冻胀技术。为此,研发了由抛物面聚光槽、集热管、太阳追踪器、散热通道、碎石槽蓄热体与散热空气循环风机组成的渠基风光能蓄热增温系统,其散热通道采用紧贴渠坡衬砌布置和碎石槽底部布置两种形式。通过北疆某渠道工程的现场安装与温度监测,分析了该技术的增温效果与适用性。结果表明:渠基风光能蓄热增温系统可有效提升土温,削减冻深,具有良好的工程防冻胀应用效果,可为寒区渠道冬季输水以及渠道升级改造提供技术支撑。

摘要： 在国道G109那曲至拉萨的季节性冻土路段设置监测断面,对季节性冻土区路基的地温、含水率和冻胀位移进行连续监测,依据实时监测数据,利用所建立的冻土路基水-热耦合模型,分析季节性冻土区公路路基水-热场的季节变化特征以及阴阳坡差异,并结合水-热场计算结果分析路基的冻胀性以及多种措施下防冻胀效果,并以路基监测期内含冰量的标准差表征路基损伤程度。研究结果表明:季节性冻土区公路路基的温度场与水分场具有明显季节变化特征,在路基路面以下8 m深度范围内,地温受外界环境变化影响较大;由于阴阳坡效应,温度场、水分场、冻胀量场与损伤场的横向分布不对称,相较于阳坡,阴坡冻胀量更大,严重损伤区域更多;路基冻胀量在2月份达到最大,2月底正常天气下路基阴坡肩和阳坡肩冻胀量分别为31.5 mm和26.0 mm左右,而极寒天气下,路基冻胀量明显增大;在保温板措施下,路基损伤区域明显减小,并集中于保温板外表面与路面之间;综合使用保温板、水泥稳定砂和碎石隔水层的措施下,路基阴阳坡肩冻胀峰值分别减少25.4%与30.7%,有效降低了路基冻害。

摘要： 某新建冷链仓储项目1#、2#冷库地下1层为低温冷库(-20~-18°C),将地下室作为低温冷库使用在国内比较少见,其核心在于解决冷库冷藏间地下室外墙、地下室地坪与土壤接触部位的防冻胀问题。通过采用乙二醇地面防冻系统、防冻空气夹层,结合墙地面保温系统,并辅以相应的通风和排水措施,使得地下室低温冷库的防冻胀问题得到了有效解决,可为类似工程设计和施工提供参考。

摘要： 为了解决渠道混凝土衬砌板由于冻胀引起的隆起、滑塌等破坏问题,在对宁夏固海扩灌挖方段渠道混凝土衬砌板结构破坏的部位、程度和形式进行调查、分析的基础上,采用在基土中埋设毛细透排水带和排水管排除基土中的地下水,并对渠道混凝土板的冻胀量进行观测、分析.结果表明:在冻胀性土层上渠道的混凝土板发生冻胀破坏的原因是渠道基土中的含水量过大;利用毛细透排水带进行排水,能有效排除渠道基土中的地下水;渠道采用防渗、保温和排水相结合的结构形式,能有效防止混凝土板冻胀破坏的发生.经过2个冻融期的观测,采用组合方式可以将渠道的混凝土冻胀量降低到6mm以内,有效降低了渠道冻胀的破坏,同时不会因排水对渠道基土造成流失,有利于渠堤边坡的稳定.毛细透排水带能有效排除渠道基土的地下水,防止渠道混凝土冻胀破坏的发生,显著提高渠道的运行年限.

摘要： 结合工程实际,对严寒地区存在黏土滞水层防冻胀技术进行研究,分析黏土滞水层对房建工程的影响,冻胀产生的各种因素.通过控制外来水源、采取经济简便的土体保温方法等措施控制土体冻胀,避免了因冻胀带来的严重的地基与基础的破坏,取得了良好的效果,总结的经验可为今后类似工程提供借鉴.

摘要： 在我国农作物种植过程中,为了解决灌溉问题普遍兴建农田水利设施.然而在我国北方地区,冬季气温偏低会造成输水渠道存在结冰问题,进而造成渠堤稳定性差、渗漏损失多,对农业生产造成不利影响,因此需要切实做好防冰和防冻胀措施.以甘肃省金昌市为例,从灌区输水渠道冻害的类型和表现入手,讨论输水渠道防冰和防冻工作存在的问题,及灌区输水渠道的防冰和防冻胀措施.

摘要： 阿瓦提干渠续建配套与节水改造是喀什市国民经济发展的迫切需要,是喀什灌区农牧民增加收入、改善灌区农业生产灌溉条件、提高劳动生产率,促进灌区经济和社会可持续发展的基本保证.根据阿瓦提干渠冻胀深化监测数据,对灌区干渠渠底冻胀规律进行总结,并进行了渠道防冻胀设计探讨.结合喀什地区及喀什市已实施工程经验,本次设计对全段渠道进行换填,砼板下垫层厚度40 cm,垫层为砂砾石垫层,实践表明,该方案可以保证干渠节水改造项目正常运行的需要.

摘要： 新疆地区属季节性冻土区,未采取防冻胀设计和措施的输水渠道出现了较为严重的冻胀破坏,严重影响到输水渠道的安全运行,威胁灌区的农业生产安全。为防治新疆地区混凝土渠道冻胀破坏,本文在对该地区渠道进行病害调查的基础上,分析了渠基土体冻胀的影响因素,并提出了渠道防冻胀措施,对新疆及北方地区渠道建设有一定借鉴作用。

摘要： 为解决河套灌区渠道混凝土衬砌冻胀破坏问题,该研究提出由聚氨酯和聚苯乙烯2种材料组成的复合衬砌结构,建立渠道基土水热力耦合数值模型,通过现场试验和数值模拟方法分析不同衬砌结构下基土地温、含水率、冻胀量及等效应力变化.结果表明:与无保温衬砌结构相比,阴坡聚苯乙烯复合衬砌结构和聚氨酯复合衬砌结构下基土最低地温分别提高67.1％和64.7％,最大迁移含水率分别减少8％和9％,最大冻胀量分别减少80％和81％,基土内等效应力明显减小.这2种复合衬砌结构具有保温效果好、冻胀变形小等优点,可作为寒区渠道保温防冻胀衬砌结构的选择.同时数值模型计算结果与试验值基本吻合,说明此数值模型可合理地描述渠道基土冻结过程中地温和冻胀量变化.研究可为寒区渠道防冻胀衬砌结构设计提供理论依据和参考.

摘要： 文章介绍了隧道冻胀力产生的机理,根据国内外有关资料,认为冻胀力并非由冻结的岩层本身,而是由紧贴衬砌的围岩含水风化层冻胀产生的,其值与含水层的厚度、是否有地下水补充以及衬砌的刚度有关.作者提出的冻胀力计算公式以及建议的保温结构可供设计工作者参考。

摘要： 文章介绍了隧道冻胀力产生的机理,根据国内外有关资料,认为冻胀力并非由冻结的岩层本身,而是由紧贴衬砌的围岩含水风化层冻胀产生的,其值与含水层的厚度、是否有地下水补充以及衬砌的刚度有关.作者提出的冻胀力计算公式以及建议的保温结构可供设计工作者参考。

摘要： 文章介绍了隧道冻胀力产生的机理,根据国内外有关资料,认为冻胀力并非由冻结的岩层本身,而是由紧贴衬砌的围岩含水风化层冻胀产生的,其值与含水层的厚度、是否有地下水补充以及衬砌的刚度有关.作者提出的冻胀力计算公式以及建议的保温结构可供设计工作者参考。

摘要： 文章介绍了隧道冻胀力产生的机理,根据国内外有关资料,认为冻胀力并非由冻结的岩层本身,而是由紧贴衬砌的围岩含水风化层冻胀产生的,其值与含水层的厚度、是否有地下水补充以及衬砌的刚度有关.作者提出的冻胀力计算公式以及建议的保温结构可供设计工作者参考。

摘要： 本发明公开了一种咸寒区渠基土保温防冻胀相变保温板及其保温防渗防冻胀方法，所述保温防冻胀相变保温板包括，相变保温防渗板、逆止毛管和混凝土板，相变保温防渗板与逆止毛管连通，混凝土板设置在相变保温防渗板上，相变保温防渗板排列设置多个格构，格构四侧壁设有连通孔，相变保温防渗板的四边设置有长挡板，将配置好盐溶液从注液口注入到相变保温防渗板内，经连通孔在格构间流动，形成相变层。逆止毛管插入土壤一端汲取土壤中多余的孔隙水，为相变层填充材料。相变层在气温和太阳辐射昼夜变化下很好的储热放热，保持土壤正温。且以当地农业废弃塑料重塑作为材料，具有柔性和防渗作用，并且塑料导热性能差有很好的保温隔热的效果。

摘要： 本发明公开了一种测控一体化闸门的防冻胀方法及防冻胀组件，在测控一体化闸门测箱顶部、侧面以及测箱与边墙之间对称设置防冻胀钢板，防冻胀钢板顶部留有缝隙，缝隙内设置弹簧，用于吸收冻土产生的冻胀力，测箱底部填充聚苯乙烯泡沫板，防冻胀钢板两侧底部用高强混凝土砂浆填充，防止聚苯乙烯泡沫板破坏，在两块防冻胀钢板中间留有锁孔，在防冻胀钢板与胸墙混凝土接触部位以及防冻胀钢板前部均设置橡胶垫圈，使防冻胀钢板与测箱之间形成密闭空腔，防止泥水进入钢板与测箱之间缝隙。

摘要： 本发明适用于路基工程建设与维护技术领域，提供了一种针对路基冻胀的热管式太阳光热装置，包括光热转化管，光热转化管外套有光透射管，光热转化管和光透射管之间为真空腔，光热转化管两端分别连接第一接头和第二接头，第一接头上设有端盖使光热转化管的一端形成密封；散热管的一端连接第二接头与光热转化管导通，散热管的另一端设有锥形导向帽，光热转化管的内部和散热管的内部填充有第一传热介质；第一管壳位于光热转化管的内部，第二管壳通过支架固定在散热管的内部，第一管壳的一端和第二管壳的一端通过密封件连接，第一管壳和第二管壳内部导通，第一管壳和第二管壳内部灌注有第二传热介质，解决路基防冻胀措施效果不理想的问题。

摘要： 本发明公开了一种桥墩防冻胀系统及冻胀应力监控方法，包括桥墩和保护壳，保护壳设置于桥墩的外围，保护壳的下端位于桥墩与河底的交界处，保护壳的上端高出河面；桥墩与保护壳之间填充有弹性垫，弹性垫与桥墩之间纵向设置有多个冻胀应力监控层。本发明避免了水分的侵蚀引起的桥墩的受冻损伤和破坏，有效缓解桥墩冻胀应力，进而避免桥墩在交通载荷下产生的应力集中，大大提高跨江桥梁上的行车安全；同时，大幅度降低桥墩防冻养护成本；本发明的监控方法能够实现对桥墩柱冻胀情况的实时监控，可避免桥墩扭曲、断裂带来的安全事故，还能够通过历史数据对桥墩的服役寿命作出预判，提高交通基础设施运营的安全性和经济性。

摘要： 建筑基础防冻胀体系设计方法、存储介质及设备，属于建筑技术领域。为了解决目前缺少防冻胀体系设计方法而完全依赖于经验的问题，本发明首先基于防冻胀体系安全性，计算施加防冻胀体系后地梁所受应力σ，基于施加防冻胀体系后地梁所受应力得到评价指标μ1；基于防冻胀体系各层的防冻胀材料计算防冻胀材料的成本和碳排放量，并得到经济μ2与环境评价指标μ3；基于三个指标的评价参数确定防冻胀体系总评价参数δ，针对防冻胀体系中各材料层厚度计算出δ；将使各材料层厚度进行改变，再次迭代计算δ；若当前δ大于之前的δ，则保留当前的δ，若当前δ值降低，继续随机变化，直至δ的变化量小于等于阈值，此时防冻胀体系各层厚度即为最佳设计厚度。

摘要： 本发明的实施例提供了一种平躺式加热增温防冻胀装置及其路基，涉及季节冻土区工程建设技术领域。平躺式加热增温防冻胀装置包括集热单元和聚热管，集热单元用于安装在路基的一侧，集热单元包括保护底板和安装在保护底板上的超导热管；聚热管包括相互连通的吸热段和放热段，其中，吸热段与超导热管搭接，放热段用于插入路基内部，超导热管用于吸收太阳能、并传递热量至吸热段，以加热吸热段，吸热段用于将吸收的热量传递至放热段，放热段用于加热路基，使路基始终处于净吸热，并且内部热量不断累积，实现路基均衡、平整加热，从而达到季节冻土区路基冻胀、不均匀起伏等工程病害产生的目的。

摘要： 本发明涉及一种建筑边梁防冻胀结构，其包括梁底保温层、垫层、填充层，边梁外侧的梁外保温层、沥青隔离层，所述梁底保温层设置在边梁底面上，所述垫层设置在开挖坑底面上，所述填充层填充于所述梁底保温层与垫层之间；所述沥青隔离层设置在边梁、梁底保温层、填充层形成的整体结构外侧，所述梁外保温层设置在沥青隔离层外侧；所述梁底保温层和梁外保温层均为聚苯乙烯泡沫挤塑保温板。本发明还涉及该建筑边梁防冻胀结构的施工方法。本结构通过采用梁底及梁外侧设置保温层的方式，减小或避免地基土冻胀力对基础边梁产生作用，本工法在提高了施工效率及质量的基础上，降低了施工成本、缩短了工期。

摘要： 本发明涉及一种防冻胀破坏的隧道支护系统，该系统包括防冻支护系统、储气加热室、储气加压室、太阳能发电板和控制器。防冻支护系统包括数根注浆锚管以及从外到内依次紧贴隧道内壁设置的初期支护、防水防护层、缓冲气囊、保温防护层、二次衬砌和沿隧道进深方向均布的数个单向排气阀；注浆锚管与缓冲气囊、储气加热室相连；缓冲气囊内设温度传感器；储气加热室内设加热线圈，并与储气加压室相连；储气加压室内设加压装置；温度传感器与加热线圈、加压装置相连；控制器与加热线圈、加压装置、太阳能发电板、温度传感器相连。同时，本发明还公开了该防护系统的施工方法。本发明集主动防护与被动防护于一体，节能环保，经济实用。

摘要： 本发明涉及一种预防冻胀开裂的排水沟结构及其施工方法，包括基坑和现浇筑混凝土排水沟，现浇筑混凝土排水沟置于基坑中；基坑两侧的边坡上铺设有土工膜，所述现浇筑混凝土排水沟的两侧与两侧边坡之间均设有丝瓜络和回填土；现浇筑混凝土排水沟与基坑底面之间有素土。素土的混凝土等级为C20或C15，现浇筑混凝土排水沟的混凝土等级为C30；现浇筑混凝土排水沟的两侧均放置有三排丝瓜络，同一排的丝瓜络上下排列。本申请利用的丝瓜络具有很大的结构空隙，也具有受压体积收缩、释压体积恢复的特点，在水沟与水沟周围土体之间铺设丝瓜络，可以有效抵抗排水沟周围土体冻胀产生的冻胀应力，从而预防高寒地区排水沟冻胀开裂问题。

摘要： 本发明的实施例提供了一种主动加热增温防冻胀装置及其路基，涉及季节冻土区工程建设病害防治技术领域。主动加热增温防冻胀装置包括集热单元和聚热导管，集热单元用于安装在路基的一侧，集热单元包括支撑支架和安装在支撑支架上的超导热管，其中，超导热管用于吸收太阳能；聚热导管包括相互连通的集热段、绝热段和释热段，其中，集热段与超导热管搭接，集热段用于吸收超导热管传递的热量，并通过绝热段将热量传递至释热段，释热段用于插入路基的内部、并加热路基。该装置及其路基能够通过吸收太阳能并转化为热能传递给路基，并对路基内部土体持续的加热、升温，可避免季节冻土区路基不均匀冻胀、融沉等工程病害的产生。