冻结深度

摘要： 以牡佳高速铁路(牡丹江—佳木斯)为研究对象,基于自动监测、水准观测相结合的路基冻胀综合监测系统,通过现场人工观测及自动化监测,研究路基的地温及冻胀变形时空演化规律,揭示牡佳高速铁路路基冻胀变形发展变化过程。结果表明:路基断面不同部位冻胀变形差异整体较小,随里程变化趋势基本一致;路基的冻胀变形以基床表层冻胀为主,冻胀变形在含水率、地温、填料结构、水分变化迁移等因素共同作用下才能发生;路基普遍发生冻胀变形,但通过采取有效的防冻胀措施使变形处于可控状态,冻胀变形量呈逐年降低趋势。

摘要： 危岩失稳破坏是我国寒区主要的地质灾害之一,基于极限平衡分析理论,采用力学计算结果可定量分析危岩稳定性,因此,对极限平衡理论下寒区危岩稳定性计算参数研究一直是寒区边坡工程的重点。在收集国内外相关资料的基础上,从多方面总结了关键参数的研究进展,指出了当前危岩稳定性及关键参数研究存在的问题:①自然环境中危岩体结构面冻胀理论的选取;②适用于土体(连续介质)冻结深度计算的经验公式是否适用于岩体(多孔介质);③如何界定主控面上岩体物理力学性能劣化规律。同时,对未来寒区危岩稳定性研究及发展予以分析,未来研究方向包括危岩结构面冻结深度研究的完善、多场多相耦合对危岩的劣化作用、断裂力学和损伤力学等理论与极限平衡理论相结合等方面。

摘要： 为了探究冻融作用对倾倒式危岩体稳定的作用机理及长期劣化规律,基于极限平衡理论,考虑结构面冻胀力、未贯通段抗拉强度劣化及冻结深度演化对倾覆点力矩的影响,构建倾倒式危岩体稳定性分析方法.基于岩石冻胀理论,考虑岩石碎屑流失、微裂隙倾角、温度等参数对孔隙半径冻胀破坏的影响,建立岩石抗拉强度劣化模型并验证其合理性.利用裂隙分布不均性修正Stephan冻结深度经验公式,得到冻融循环作用下岩石冻结深度计算方法.结合工程算例,讨论不同敏感参数对倾倒式危岩体稳定性的影响.结果表明:初始抗拉强度越低、孔隙率越大,危岩体稳定性劣化效果越显著;当环境温度高于263.15 K(-10°C)时,危岩体稳定性对温度的变化敏感,危岩体保温措施的效果显著;当碎屑流失比超过0.8时,冻融循环作用对危岩体的劣化速率明显加快,倾倒式危岩体的长期冻融劣化效应明显,控制冻胀破坏产生的碎屑流失有利于寒区危岩体保持长期稳定.

摘要： 为了研究冻融循环对黄土冻结温度的影响规律及U型黄土渠道在冻融循环作用下的稳定性,以陕西省宝鸡市黄土为研究对象,进行了不同冻融次数下的冻结温度试验,研究了冻结温度随冻融次数的变化规律,分析了冻结温度的变化机理,并对冻结温度影响范围内黄土渠道的冻结深度及渠道稳定性进行了分析。仿真结果表明:随着冻融循环次数的增加,黄土试样冻结温度先降低后趋于平稳;冻融循环改变了土的宏细观结构,宏细观参数的变化导致孔隙分布指数随冻融次数增加先负向增大后趋于稳定,而冻结温度降低值只与孔隙分布指数有关;一定温度范围内,冻结温度越低,土层冻结深度越大;冻融循环降低了U型黄土渠道的稳定性。

摘要： 季节性冻土区路基冻害一直是困扰铁路工程建设和运营的核心问题.针对兰新铁路西段路基冻害严重的问题,探讨不同工程措施对路基冻融循环过程中含水率变化的影响,以及含水率对路基冻结深度及冻胀变形的影响规律.研究结果表明,季节性冻结对兰新铁路西段路基含水率影响的范围在0.4～0.8m,影响深度有限;"隔一挖一"、"隔三挖一"等工程措施能够有效降低路基含水率和冻胀量:含水率降低2％～5％,冻胀变形减少50％～70％.

摘要： 合理确定冻结深度是季节性冻土区防冻设计的关键,为研究季节性冻土区黏土的冻结深度,统计了中国部分季节性冻土地区气温,获得了这些地区的气温特征,以此确定了室内试验的温度边界条件,开展了10％、20％、30％3种不同质量含水量的单向冻融循环试验.研究结果表明,10％、20％、30％3个试样的最大冻结深度分别为28、15、12cm;鲁基扬诺夫公式预测值较Stephan公式、《建筑地基基础设计规范》公式、《冻土地区建筑地基基础设计规范》与《冻土工程地质勘察规范》公式的预测值更准确;利用未冻水体积含水率修正了《冻土地区建筑地基基础设计规范》的冻结深度计算值,其误差在6％之内,因而建议在季节性冻土区的黏土地区用该修正公式计算设计冻结深度.

摘要： 为掌握冻融循环条件下季节性冻土地区粗粒土路基的冻结特性,开展了粗粒土路基室内模型试验.试验结果表明:(1)冻融循环过程中体积含水率会经历迅速下降-缓慢下降-迅速增加-缓慢增加4个阶段;(2)体积含冰量和冻结深度均随路基深度、冻融循环次数的增加而增加,且都在第4个冻融循环中达到最大值;(3)体积含冰量在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,冻结深度在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,体积含冰量的有限元模拟结果从0.76增加到1.09.研究结果可为季节性冻土地区路基防冻胀设计提供依据.

摘要： 为研究大兴安岭洛古河地区的冻土发育过程,利用原位监测测得的大兴安岭洛古河地区的2018～2019年的地温数据,进行筛选、处理并绘制冻土发育过程线,分析结果表明,根据监测点3条地温链数据绘制的3条冻土发育过程线趋于一致,表明测得的数据可靠;监测点测得的最大冻结深度为287.63cm;根据冻土发育过程特征,可将发育过程分为不稳定封冻期、稳定封冻期、不稳定融冻期、稳定融冻期和无冻期.通过分析了解了冻土的发育特点,可对寒区工程施工及构筑物的稳定运行采取针对性的预防措施.

摘要： 为掌握冻融循环条件下季节性冻土地区粗粒土路基的冻结特性,开展了粗粒土路基室内模型试验。试验结果表明:(1)冻融循环过程中体积含水率会经历迅速下降-缓慢下降-迅速增加-缓慢增加4个阶段;(2)体积含冰量和冻结深度均随路基深度、冻融循环次数的增加而增加,且都在第4个冻融循环中达到最大值;(3)体积含冰量在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,冻结深度在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,体积含冰量的有限元模拟结果从0.76增加到1.09。研究结果可为季节性冻土地区路基防冻胀设计提供依据。

摘要： 根据东北地区144个国家气象站1951—2016年的地温和土壤冻结深度资料,采用实测资料统计及统计建模推算的方法,对东北地区地温和冻结深度时空特征进行了细化分析。结果表明:东北地区地温整体由南到北逐渐降低,冻结深度逐渐增大。各层年平均地温呈向北2个纬度降低1°C左右,年平均最大冻结深度为向北2~3个纬度加深30cm左右,极端最大冻结深度为向北2个纬度加深30cm左右。地温和冻结深度与纬度关系显著,与经度和海拔也有一定相关性,但在东北北部的多年冻土区基本不受后两者影响。不同深度的地温季节特征不同,地表温度季节特征与气温一致,160cm以下深度四季温度从高到低为秋、夏、冬、春。地表夏季与冬季温差达到33.5°C,而320cm深处最热季与最冷季的温差仅为7°C。气候变暖使得东北地区各层地温升高、冻结深度减小、冻结期缩短,尤其在多年冻土区及其临近的高纬度季节冻土区更为显著。相对于下层土壤,地表升温最大。伊春地表升温趋势达到1.16°C·(10a)^(-1),40~320cm土层升温趋势为0.60°C·(10a)^(-1)左右,冻结深度减小、冻结期缩短趋势分别达到23cm·(10a)^(-1)、8d·(10a)^(-1),大幅升温不利于多年冻土的存在。

摘要： 石拉乌素矿井位于鄂尔多斯地区呼吉尔特矿区,以岩石地层为主,井筒采用冻结法施工,合理的冻结深度是目前冻结法凿井研究的关键问题.本文对该矿井冻结深度进行了分析总结,结合鄂尔多斯地区多个井筒冻结实际情况,提出了合理的施工方案和措施.

摘要： 在冻结法凿井施工中,冻结深度的确定是冻结法施工是否成败的关键。本文介绍了由于冻结深度确定得不合理,从而导致井筒进行二次冻结的工程实例,为今后采用冻结法施工的井筒合理确定冻结深度具有一定的参考价值。

摘要： 目的：冻胀率试验是确定土体冻胀量和冻胀率大小的室内试验，试验结果将为土体冻胀敏感性评价提供依据。由于目前的冻胀量试验主要依据《土工试验方法标准》，其在理论和实际操作上存在冻结方式与实际情况不符等诸多不足。为使冻胀率试验操作更简便、更符合现场实际情况。需要对传统的试验方法进行一些改进。rn 方法：采用室内试验和理论分析相结合的方法，在原有试验方案的基础上，针对室内冻胀率试验单向冻结方式、补水方式、降温速率以及冻结深度确定进行了改进研究，并结合工程实际对改进后的试验效果进行分析。rn 结果：①改进后的试验条件与自然界土体冻胀的条件更为相似；②在试样底面形成稳定自由水面，并通过土样自身毛细作用主动吸水的补水方式，操作简便，且能完全满足开敞系统条件下充分补水的要求；③经反复试验所确定的0.1°C/h的降温速率实践中更能满足相关规范对冻结时间的要求，所对应的0.8～1.0mm/h平均冻结速率更利于土样冻胀量的充分发挥；④让土样完全冻透并采用试样底面处土温刚好变为负温时，所对应的变形量为试样完全冻透所对应的冻胀量，这既便于冻结深度和冻胀量的准确判读又合理可行；⑤应用改进后的试验方案所得数据用于评价土体的冻胀率时结果略微偏大，从工程设计上偏安全。rn 结论：室内试验和理论分析等综合研究表明，改进后的冻胀率试验方法是合理可行的。

摘要： 回顾我国50多年冻结凿井发展史，特别是进入21世纪后，随着煤炭市场火暴，冻结法凿井掀起了新一轮高潮，冻结表土深度连续突破400m、500m，现已接近600m，冻结深度已超过700m，冻结凿井技术取得了长足的进步.近年施工的深井。可以说，在21世纪初，冻结法凿井技术实现了跨越式的发展，但在施工过程中还存在一些不足。郭屯风井正是在龙固副井等深井冻结所取得成果的基础上，克服其存在的不足，使得多项技术处于国内领先水平。本文探讨了冻结凿井技术的发展，探讨了冻结壁的设计理念及计算方法的改进等问题。

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 导热系数是反映材料隔热保温性能的一项重要指标.本文归纳分析了目前测定材料导热系数的试验方法,采用防护热板法对不同产地煤矸石材料的导热系数进行了测定,对比了煤矸石材料导热系数的差异,并分析了导热系数与煤矸石材料密度、含水率的关系.结合导热系数与热物性系数的关系,对比分析了煤矸石材料和普通黏性土材料对道路冻深的影响,道路的计算冻深与实体工程监测结果一致表明煤矸石材料可以降低道路的最大冻深,对于降低路基高度和工程造价具有重要的意义.

摘要： 一种冻结深竖井二衬辅助盘提落防翻转装置，在吊盘上安装钢丝绳和保护绳；所述钢丝绳使用钢管套住，在钢丝绳下端安装辅助盘，在辅助盘的底部沿外侧均匀焊接多根槽钢。该装置结构简单、使用方便，可有效地防止冻结深竖井在施工二衬时，因辅助盘发生挂碰翻盘现象而造成的盘上人员和模板坠井事故。

摘要： 一种冻结深竖井二衬辅助盘提落防翻转装置，在吊盘上安装钢丝绳和保护绳；所述钢丝绳使用钢管套住，在钢丝绳下端安装辅助盘，在辅助盘的底部沿外侧均匀焊接多根槽钢。该装置结构简单、使用方便，可有效地防止冻结深竖井在施工二衬时，因辅助盘发生挂碰翻盘现象而造成的盘上人员和模板坠井事故。

摘要： 本发明提供了一种季节性冻土冻结深度模型构建方法、装置、计算机设备及可读存储介质，其中，该季节性冻土冻结深度模型构建方法包括：获取并预处理星载微波成像仪亮温数据、陆面同化数据及站点观测数据；将处理后的星载微波成像仪亮温数据、陆面同化数据及站点观测数据进行空间匹配，得到时空一致的融合观测数据；根据时空一致的融合观测数据建立并调整冻土冻结深度模型。该方法基于星载微波成像仪亮温数据和陆面同化数据，可以实现区域全天候日尺度季节性冻土冻结深度的反演；同时，该方法还增加了反应土壤冻融程度的参数，从而优化了反演结果，提高了冻土冻结深度反演的精度及冻结深度的时间分辨率。

摘要： 本发明涉及土壤检测技术领域，提供一种土壤监测装置及含盐冻土冻结深度监测方法，装置包括：测量单元、传感器单元和供电单元；其中，测量单元的水分仪包括中子水分仪和时域反射原理TDR水分仪，中子水分仪连接有第一测管，TDR水分仪连接有第二测管，第一测管和第二测管的间距基于中子仪慢化反应半径确定，第一测管上套装有防护板。本发明结合含盐冻土的结构特点，对测量单元中测管的位置进行了合理布置所测水分的代表性更强，还解决了测量时中子外溢的问题，确保土壤水分相变过程量化的精度和科学性。最后，还设计了供电单元和传感器单元确保土壤水热盐要素自动化监测。

摘要： 本发明涉及一种冻土冻结深度测量装置及其测量方法，其特点是：它包括外管、内管和测量溶液，所述外管为底端封堵的空心管状体，所述内管为透明空心管状体，内管穿装在外管内且滑动连接，所述测量溶液盛装于内管中，内管顶端和底端以密封圈封堵。测量方法是：开挖深度到达冻土层以下的深坑；将外管竖直置入深坑；完全回填外管与土壤之间的缝隙；向内管注入测量溶液，密封内管的管口以防测量溶液流失，然后将内管穿装在外管内；取出内管观察测量溶液的变色段高度，判断出冻土冻结深度；将管盖同时扣盖在外管和内管上端；再次测量时，打开管盖，取出内管，观察测量溶液的变色段高度，即可准确的判断出冻土冻结深度。

摘要： 本发明属于冬季生态学研究领域，涉及一种土壤冻结深度测量装置，包括PVC封口塞1、亚甲基蓝溶液2、透明PVC管4和设置于透明PVC管4外壁的刻度线3，所述PVC封口塞1起密封作用，所述亚甲基蓝溶液2的浓度为2％；所述透明PVC管4的长度可以所需根据测量深度进行选择，当测量深度在1‑2m范围内时，可使用硬质的透明PVC管4直接测定，当测量深度大于2m时，则用软质的透明PCV管4深入用硬质PVC管打孔的内置，从而方便取出测定。本发明还涉及一种土壤冻结深度测量方法。本发明装置和方法成本低，测量冻结效果好，数据准确，使用操作便利，方便存储，适合草原野外实验。

摘要： 本实用新型公开了一种自动测量路基冻结深度和表面冻胀量的装置，包括钢管；钢管下部间隔安装若干个温度传感器探头，钢管上部表面均匀分布若干刻度线，且在钢管上方安装位移计；位移计设置于保护罩内；温度传感器和位移计分别与温度采集仪和冻胀量采集仪通信连接；温度采集仪和冻胀量采集仪依次与储存器、锂电池连接。

摘要： 本实用新型公开了一种浅层土壤冻结深度监测装置，包括中空结构的外管，所述外管的顶端盖有管帽，外管的底端螺纹连接有底盖，所述管帽的底端面固定连接有竖直设置的内柱，所述内柱位于外管的内部，内柱的底端固定连接有上宝塔头，所述上宝塔头的另一端内嵌于乳胶管的一端，所述乳胶管的另一端内嵌有下宝塔头，所述下宝塔头与上宝塔头之间固定焊接有链条，乳胶管的内部填充满液态水。本实用新型通过土壤温度的传导使乳胶管内的细水柱冻结或融化来监测土壤的冻结深度，本装置易于安装和使用，成本低，操作简便，在结构上最大程度地保证水平方向的热量传导，而阻隔垂直方向的热量传导，从而提高了土壤冻结深度的测量准确性。

摘要： 本实用新型公开了一种土壤冻结深度测试装置，涉及土壤测试技术领域；该装置包括数据采集器、太阳能供电设备，温度链和依次连接的土壤水分传感器，温度链和土壤水分传感器与所述数据采集器相连，所述供电设备与数据采集器相连，为整个装置提供电源该装置可以长期在线原位实时监测当时的冻结状态，并且可以将数据无线传输至服务器，无需人工现场勘测，为交通工程设计提供可靠精准度数据，大大节约人工成本。

摘要： 本实用新型属于冬季生态学研究领域，涉及一种土壤冻结深度测量装置，包括PVC封口塞1、亚甲基蓝溶液2、透明PVC管4和设置于透明PVC管4外壁的刻度线3，所述PVC封口塞1起密封作用，所述亚甲基蓝溶液2的浓度为2％；所述透明PVC管4的长度可以所需根据测量深度进行选择，当测量深度在1‑2m范围内时，可使用硬质的透明PVC管4直接测定，当测量深度大于2m时，则用软质的透明PCV管4深入用硬质PVC管打孔的内置，从而方便取出测定。本实用新型的装置成本低，测量冻结效果好，数据准确，使用操作便利，方便存储，适合草原野外实验。