冻胀率

摘要： 土体冻胀率影响因素敏感性分析是人工冻土重要研究内容之一,对工程建设具有重要意义。人工冻土冻胀率影响因素众多,且各影响因素彼此耦合。选用甘肃地区砂壤土、黏土、壤土的实验数据,采用麻雀搜索算法优化反向传播算法(back propagation, BP)神经网络建立预测模型,在此基础上提出一种冻胀率影响因素敏感性计算方法。结果表明优化预测模型的预测精度远高于传统BP神经网络预测模型,且冻胀率各影响因素在砂壤土、黏土、壤土中最敏感的分别为冻结速率、初始干容重、初始含水率,为防范工程冻胀危害提供了重要参考。

摘要： 以佛山轨道交通典型土层为研究对象,通过冻胀试验研究不同土层在不同冻结温度下的冻胀率及冻胀力,同时利用ANSYS有限元分析软件,进行联络通道冻结热力耦合数值计算。研究结果表明:在10°C温度条件下,中粗砂、粉细砂、粉质黏土的冻胀率分别为5.43%~6.85%、7.65%~8.76%、11.71%~11.96%;不同土体的冻胀率、融沉率不同,且受负温影响显著,较低温度下(-10°C、-1 5°C)的冻胀率和冻胀力较大;由冻胀引起的最大变形量发生在联络通道泵房位置正上方的地面处,约为2 cm,与此处现场实际监测的最大变形量2.1cm接近。

摘要： 为了保障在季节性冻土地区各类建筑物的施工质量,应当针对冻胀情况采取相应的措施。本文选取4个典型冻胀影响因素,即土壤类型、土壤含水率、环境温度、土壤盐分含量,进行室内封闭系统正交试验,并对试验结果进行灰色关联度分析。结果表明:土壤类型影响最大,其次为含水率、环境温度和盐分含量,其中土壤类型和含水率的关联度非常接近,而盐分含量关联度相对较低。

摘要： 为解决高铁速路路基冻胀导致的病害对高铁正常运营的影响。结合兰新高铁门源至浩门段路基冻胀的具体情况,对该段的冻胀状况进行了调研分析;在此基础上,对路基填料的冻胀特性进行了试验研究,分析了不同影响因素对冻胀的影响规律。研究成果可为高速铁路路基冻胀问题的解决提供依据。

摘要： 粉土在中国分布广泛,工程中大量涉及,常表现为冻胀敏感性,在冻土地区工程建设中需重点考虑其冻胀特性。为减少粉土冻胀对工程的影响,基于环保的理念,以防腐处理后的麦秸秆作为加筋材料,将其切断后随机掺入粉土中;并对粉土和秸秆加筋粉土试样分别进行了开敞系统下的一维冻胀试验,重点研究了秸秆掺量和长度对粉土冻胀特性的影响。结果表明:秸秆加筋对粉土的冻胀有明显的抑制作用,少量的掺加(0.2%、0.4%)可将接近强冻胀的粉土改良为弱冻胀或不冻胀;在其他条件相同的情况下,试验范围内粉土的冻胀率随秸秆掺量的增加而线性增大,但总体远小于未改良土;秸秆掺量一定时,存在最优秸秆长度,在该长度下,秸秆加筋粉土的冻胀变形量和冻胀率均最小。

摘要： 以吉林省敦化草炭土公路试验段的草炭土为研究对象,在不同温度下对草炭土进行冻胀融沉试验,探究含水率、干密度、有机质和分解度4个因素对草炭土冻融特性的影响,并建立了基于极限学习机的草炭土冻胀融沉预测模型。结果表明:草炭土属于强冻胀土,含水率和分解度与草炭土的冻胀率和融沉量均成正比关系;由于有机质的亲水性,当其在一定范围内升高时,冻胀率和融沉量会随着有机质含量的增加而增加,而有机质含量过高,土内纤维含量增加,形成的架空结构会抑制草炭土的冻融;干密度越大,孔隙度越小,向毛细水转换的薄膜水越多,未冻水含量越高,冻胀率越大;融沉量随着干密度的增加先减小后增加,研究成果可为草炭土地区路基工程提供一定参考。

摘要： 针对中国季节性冻土区分散性黏土,通过室内非饱和冻融试验,探索其在不同初始含水率、干密度、多次冻融下的冻胀融沉特性.结果表明:分散性黏土的冻融特性明显区别于一般性非分散性黏土,其冻胀量远大于非分散土;多次冻融后,分散性黏土冻胀表现为冻胀后松散特性,而非分散土冻胀表现为冻融密实特性;初始含水率、干密度和冻融次数对融沉系数和冻胀率影响较大;初始含水率越大,冻胀量和融沉量越大;多次冻融后,分散性黏土内部含水率重新分布,初始含水率越低,相应部位含水率增大百分率越大;在有外界补水下,初始含水率较高的分散性黏土经过2次以上冻融后均可表现为强冻胀;不同干密度的分散性黏土,融沉系数随冻融次数增大而增大,后趋于稳定.试验得到的新认识可为"一带一路"北线黑龙江和吉林两省公路、铁路和水利工程建设提供指导,以采用必要措施减小分散性黏土冻融破坏.

摘要： 冻胀灾害是季节性冻土区建筑工程中常遇问题,为研究黑龙江漠河段流域粗砂土冻胀特性,取该流域河漫滩粗砂土,采用试验规范中规定温度控制模式和有侧限单向冻结方式,对不同含水率和干密度粗砂土开展冻胀试验.结果表明,在粗砂土冻胀试验中,粗砂土冻结过程主要分为4个阶段:过冷阶段、温度突变阶段、孔隙水结晶阶段和稳定冻结阶段,粗砂土起始冻结温度为-0.19°C.在冻结过程中探究粗砂土试样内部温度场和温度梯度随时间发展规律,温度梯度随时间推移逐渐增加.在各试验条件下粗砂土冻胀率均小于1％,黑龙江漠河段流域粗砂土属于冻胀不敏感土类.在试验范围内,粗砂土冻胀率随试样含水率增大而增大,随试样干密度增大而增大,粗砂土冻胀率与干密度和含水率呈线性关系.

摘要： 土体在低温下的冻胀将会对工程设施建设和运营等方面造成不利的影响,由于土体冻胀率受制于众多因素,因此土的冻胀率计算一直是研究的热点、难点.为了解决冻胀率计算难、繁等问题,以69组已知冻胀率样本为研究对象,采用支持向量机回归模型计算方法,随机选取59组样本对建立的径向基核函数和多项式核函数两种预测模型进行训练,再利用训练后的两种预测模型对10组样本进行预测.通过试验值和两种模型训练值、预测值进行对比,结果表明径向基核函数预测模型的预测效果更好.建立的冻胀率预测模型将支持向量机回归模型在人工冻土方面应用进行了拓展,为冻胀率预测提供了一种新的智能方法.

摘要： 以常州市轨道交通典型土层为研究对象,介绍了人工冻土冻胀融沉试验的原理和方法,通过冻胀融沉试验得到了不同土层在封闭系统和开放系统状态下冻胀率及融沉系数与时间的关系曲线,研究成果为常州市轨道交通人工冻结法后期的设计与施工提供了重要参考依据.

摘要： 青藏铁路穿越高原多年冻土区546km，沿线分布着各种地形地貌单元，包括盆地、高山区、高平原、谷地等，各处的地层岩性和冻土赋存环境各不相同。通过对青藏高原多年冻土区典型土样的冻胀率试验，分析了高原多年冻土的冻胀率与含泥量、含水率、干密度之间的规律。结果表明：高原冻土具有圈套的冻胀率，其冻胀率随含泥量的增加而增加，随含水率的增大而增大，随干密度增大而减小。

摘要： 粗细颗粒混合填料的微冻胀严重影响着寒冷地区高速铁路的安全运营.基于对兰新客运专线浩门区间运营期4个路基断面不同深度的温度、水分及冻胀变形现场监测,分析了冻结期该铁路路基在不同深度下的温度、水分及冻胀随季节变化特征.结果表明:越接近地表,对外界环境温度变化的敏感性越高,温度传递随时间的滞后性呈指数递减规律,深度超过3m时全年无负温.寒季2.7m厚的路基最大冻胀量约2.1cm,其中,0～0.5m处寒季最低温度介于-10.3～-15.6°C,暖季及冻结初期含水量相对较高有15％左右,其冻胀率约4.86mm·m-1,故级配碎石在低温含水量高情况下能有效减弱冻胀.冻胀率最大值(14.34mm·m-1)发生在0.5～1.5m之间的普通AB组填料层,寒季最低温度介于-7.2～-12.4°C,暖季及冻结初期含水量介于10％～15％.1.5～2.7m之间的填料层冻胀率约为1.94mm·m-1,寒季最低气温-3.2～0.4°C,暖季及冻结初期含水量介于12.5％～15％.路基填料细颗粒(粒径小于0.25mm)含量越高,冻胀率越大,建议将细颗粒料控制在15％以内.

摘要： 在简要论述切向冻胀力、土的冻胀性及其二者关系的基础上,对多年观测试验资料(切向冻胀力、土的冻胀)进行数学加工,提出了切向冻胀力与土的冻胀性最佳曲线模型,并依据该模型推荐切向冻胀力值,供生产应用.

摘要： 在简要论述切向冻胀力、土的冻胀性及其二者关系的基础上,对多年观测试验资料(切向冻胀力、土的冻胀)进行数学加工,提出了切向冻胀力与土的冻胀性最佳曲线模型,并依据该模型推荐切向冻胀力值,供生产应用.

摘要： 在简要论述切向冻胀力、土的冻胀性及其二者关系的基础上,对多年观测试验资料(切向冻胀力、土的冻胀)进行数学加工,提出了切向冻胀力与土的冻胀性最佳曲线模型,并依据该模型推荐切向冻胀力值,供生产应用.

摘要： 在简要论述切向冻胀力、土的冻胀性及其二者关系的基础上,对多年观测试验资料(切向冻胀力、土的冻胀)进行数学加工,提出了切向冻胀力与土的冻胀性最佳曲线模型,并依据该模型推荐切向冻胀力值,供生产应用.

摘要： 在简要论述切向冻胀力、土的冻胀性及其二者关系的基础上,对多年观测试验资料(切向冻胀力、土的冻胀)进行数学加工,提出了切向冻胀力与土的冻胀性最佳曲线模型,并依据该模型推荐切向冻胀力值,供生产应用.

摘要： 一种隧道周围土体冻胀率测试装置，属于岩土工程领域。固定装置设置在试样安装测试系统内部并用于该测试系统，补液装置为试样安装测试系统的岩土体测试基体补水以及为岩土体测试基体的内环中部空间补油，试样安装测试系统内部设有为其快速制冷的制冷系统，体积压力控制系统与补液装置连通对试样安装测试系统进行压力控制和测量冻胀后岩土体测试基体中部排出液体的体积，数据采集装置与试样安装测试系统和体积压力控制系统连接，用于采集数据。本发明通过设置合理的热力控制装置，实现圆形隧道周围土体冻胀变形指标的合理测试，突破当前一维冻胀试验所测试冻胀率在隧道工程防冻胀设计中的不足。

摘要： 本发明公开了一种高速铁路路基基床级配碎石填料的最大冻胀率测试方法，其步骤是：A、通过土工试验，获得高速铁路路基基床级配碎石填料的干密度ρd、持水率w、细颗粒含量fc；其中，所述的细颗粒为粒径c、干密度ρd、持水率w和步骤B的最冷月份的平均温度T，通过冻胀率的计算公式，计算得出高速铁路路基基床级配碎石填料在封闭系统中的最大冻胀率η。该方法操作简单方便、测试时间短，测试成本低，能为级配碎石填料的细颗粒含量控制、填筑压实指标确定、防排水措施完善等提供可靠的、有效的最大冻胀率测试依据。

摘要： 本发明公开了一种封闭系统中饱和黏土冻胀率的计算方法，该方法是通过在现场黏土层中取土，通过室内土工试验测得天然状态下标准土样质量和余土质量，利用烘干法测量余土颗粒质量，采用比重瓶法测量相对密度，从而得到土样的含水量和土粒相对密度；利用抽真空法对土样进行饱和，测其饱和后质量，并计算饱和含水量；根据土样总体积、土粒密度和饱和含水量计算土颗粒体积和土中水体积，建立封闭系统中饱和黏土冻胀率关于饱和含水量和土粒相对密度的计算公式。有益效果是弥补了人工冻结领域封闭系统中黏土体积膨胀计算空白，建立了以饱和含水量和土粒相对密度为自变量的函数公式，可更有效的确定出封闭环境下饱和黏土的冻胀率。

摘要： 一种隧道周围土体冻胀率测试装置，属于岩土工程领域。固定装置设置在试样安装测试系统内部并用于该测试系统，补液装置为试样安装测试系统的岩土体测试基体补水以及为岩土体测试基体的内环中部空间补油，试样安装测试系统内部设有为其快速制冷的制冷系统，体积压力控制系统与补液装置连通对试样安装测试系统进行压力控制和测量冻胀后岩土体测试基体中部排出液体的体积，数据采集装置与试样安装测试系统和体积压力控制系统连接，用于采集数据。本发明通过设置合理的热力控制装置，实现圆形隧道周围土体冻胀变形指标的合理测试，突破当前一维冻胀试验所测试冻胀率在隧道工程防冻胀设计中的不足。

摘要： 本发明公开了一种高速铁路路基基床级配碎石填料的最大冻胀率测试方法，其步骤是：A、通过土工试验，获得高速铁路路基基床级配碎石填料的干密度ρ

摘要： 本发明涉及一种土体冻胀率测量装置和测量方法。本发明包括一种土体冻胀率测量装置，包括：试样筒体；制冷系统，用于提供冷源；温控系统，用于使土样温度均衡；温度监测系统，用以测量试验过程中土样的温度场变化过程；位移测量系统，用以测量土样的冻胀变量；补水系统，用于为所述温控系统提供冷热源；加载系统，用于施加载荷；一种土体冻胀率的测量方法，包括：S1，称取一定质量的土体试样，分层装入试验筒体内；S2，在土样的顶面放置滤纸并加盖透水石；S3，对土样进行恒温处理，加压；S4，待土样初始温度均匀地达到1°C以后，向冷浴空腔内通入制冷剂；S5，每30s采集一次位移变形量，直至1h内，冻胀位移变形增量小于土样高度的0.05％后，停止冻结。

摘要： 本发明公开了土体冻胀率及融沉系数联合测定试验仪，包括两端贯通的土体填装桶，土体填装桶的底部设置有水槽，水槽上连接有用于使水槽内水位保持恒定的水源补给装置，土体填装桶上部连接有用于使土体处于低温恒温状态的低温恒温系统以及若干用于检测土体位移的位移传感器，土体填装桶上还穿插设有若干用于检测土体水分及温度的温湿度传感器，所述的位移传感器和温湿度传感器分别通过位移数据采集器和水分温度记录仪连接至主控计算机。本发明可以在保证水位稳定的前提下，同时测定土体在有无水源补给两种条件下的冻胀率以及融沉系数；还可以测定土体在冻融过程中的温度场和水分场的变化，可以说明水分场随温度场梯度变化的水分迁移规律。

摘要： 本发明公开了一种封闭系统中饱和黏土冻胀率的计算方法，该方法是通过在现场黏土层中取土，通过室内土工试验测得天然状态下标准土样质量和余土质量，利用烘干法测量余土颗粒质量，采用比重瓶法测量相对密度，从而得到土样的含水量和土粒相对密度；利用抽真空法对土样进行饱和，测其饱和后质量，并计算饱和含水量；根据土样总体积、土粒密度和饱和含水量计算土颗粒体积和土中水体积，建立封闭系统中饱和黏土冻胀率关于饱和含水量和土粒相对密度的计算公式。有益效果是弥补了人工冻结领域封闭系统中黏土体积膨胀计算空白，建立了以饱和含水量和土粒相对密度为自变量的函数公式，可更有效的确定出封闭环境下饱和黏土的冻胀率。

摘要： 本实用新型涉及道路工程技术领域，且公开了土体冻胀率的测量装置，包括顶端开口且中空结构圆柱形管体以及固定在管体顶部的盒体，所述管体和所述盒体之间相连通，所述管体的内侧壁从上到下固定有多个温度传感器，所述盒体的内部下表面固定有基板；通过在盒体上设置防护罩，可以避免灯带由于外界因素的影响下发生损坏的情况，同时避免刻度条在外界因素的影响发生模糊不清的情况，并且防护罩上的放大透镜可以将灯条以及温度刻度条和冻结深度刻度条放大，更加方便巡查人员进行观看，同时温控器可以控制加热圈给防护罩进行加热，避免内部的热空气遇到冰冷的防护罩在防护罩的内壁上凝结成水珠，从而影响巡查人员观看的情况。

摘要： 本实用新型公开了一种土体冻胀率及融沉系数联合测定试验仪，包括两端贯通的土体填装筒，土体填装筒的两端分别设置有顶盖和底板，且顶盖和底板通过穿插设置在二者上的螺纹杆以及与螺纹杆配合的螺母紧固，土体填装筒上连接有用于使土体处于低温恒温状态的低温恒温系统，顶盖上设有用于检测土体位移的位移传感器，土体填装筒上还穿插设有若干用于检测土体水分及温度的温湿度传感器，所述的位移传感器和温湿度传感器分别通过位移数据采集器和水分温度记录仪连接至主控计算机。本实用新型可以同时测定土体在有无水源补充两种条件下的冻胀率以及融沉系数，而且还可以测定土体在冻胀过程中的温度梯度变化与水分变化。