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国家自然科学基金(41023003): 作品数：23 被引量：395H指数：11; 相关作者：马巍赵淑萍张泽邴慧董连成更多>>; 相关机构：中国科学院中国科学院大学黑龙江科技大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划黑龙江省教育厅科学技术研究项目更多>>; 相关领域：建筑科学天文地球交通运输工程自动化与计算机技术更多>>

由滞回曲线的形态特征分析冻结黏土的动力特性被引量：5: 2015年; 利用滞回曲线研究冻结黏土的动力学特性。结果表明,当土体温度为-0.5℃^-4℃、荷载频率为1~10 Hz时,随温度的降低和动荷载振动频率的增加,冻结黏土的刚度逐渐增大,黏滞性、细观损伤程度、塑性变形和能量耗散能力逐渐减小,当土中温度低于-4℃或荷载频率高于10 Hz时,土的动力特性变化不明显;随动应力幅值的增大,刚度逐渐减小,黏滞性、细观损伤程度、塑性变形和能量耗散能力逐渐增大;相同动应力幅值下,刚度、黏滞性、细观损伤程度、塑性变形和能量耗散能力受温度影响最大,围压影响最小,频率影响居中;试验温度、频率和围压三因素对冻结黏土的细观损伤程度和塑性变形能力影响程度最大,对黏滞性和耗能能力的影响程度基本相同,位于第二,对刚度的影响程度最小。; 罗飞赵淑萍马巍焦贵德; 关键词：滞回曲线刚度

多年冻土区铁路路基热状况对工程扰动及气候变化的响应被引量：37: 2013年; 基于青藏铁路沿线长期地温监测资料,对天然场地及铁路路基下部的浅层地温、多年冻土上限及下伏冻土地温动态变化过程进行对比分析,研究多年冻土区铁路路基热状况对于工程扰动及气候变化的响应过程.监测结果表明,路基修筑后边坡热效应显著,由此导致路基下部多年冻土热状况的不对称分布,必须引起足够的重视.块石路基修筑后,下部多年冻土上限抬升显著,其中阴坡路肩下抬升幅度普遍较阳坡路肩下显著.普通路基修筑后,在年平均地温低于?0.6～?0.7℃的地区下部多年冻土上限有不同程度的抬升,而在年平均地温高于?0.6℃的地区下部冻土上限则出现了一定程度的下降,其中阳坡路肩下降幅显著.受块石层冷却降温作用,低温冻土区块石路基下部浅层冻土地温有明显降温过程,而在高温冻土区这一降温趋势只存在于阴坡路肩下.对于普通路基,多年冻土上限抬升后,浅层冻土地温存在一定的升温过程.对于气候变暖,低温冻土区多年冻土的响应主要集中体现在冻土升温上,而高温冻土区多年冻土的响应则主要表现为冻土上限下降,冻土厚度减小.基于上述监测结果,可将目前青藏铁路路基热状况分为稳定型(低温冻土区块石路基)、亚稳定型(低温冻土区普通路基及高温冻土区块石路基)和不稳定型(高温冻土区普通路基).; 马巍穆彦虎李国玉吴青柏刘永智孙志忠; 关键词：多年冻土热状况气候变化青藏铁路

一个考虑冻融循环作用的结构性定量参数的试验研究被引量：6: 2016年; 土的结构性可以从本质上揭示土体的工程性质和行为本质。冻融循环对土体结构性有着非常重要的影响。在结构性定量参数"综合结构势"的基础上,增加考虑了冻融循环对土结构性的影响,提出了一个考虑冻融循环对土结构性的影响作用的结构性定量参数(简称冻融结构势)。并通过单轴压缩试验和单轴循环加卸载试验分别获得原状土、浸水饱和土及不同冻融循环次数下土样的单轴强度、失效应变、回弹模量和能量耗散,对用不同参数表示的冻融结构势进行了对比和分析。并利用CT扫描试验获得了不同冻融循环次数下土样中间截面的CT数均值,对冻融结构势进行了验证。认为不同参数表示的冻融结构势反映了土体结构性的不同方面,而用强度和能量耗散表示的冻融结构势能够较好地反映土结构性随冻融循环次数的变化情况,并提出在不同参数表示的冻融结构势之间的关系可能跟土质、加载方式等因素有关,明确了下一步的研究方向。; 郑郧马巍李国玉穆彦虎彭惠; 关键词：冻融循环

冻融循环过程中土体的孔隙水压力测试研究被引量：27: 2015年; 冻融循环对土的结构以及物理力学性质有着重要影响,其变化与冻融过程中的孔隙水压力变化有密切关系。但土体冻结过程中的孔隙水压力测试一直是冻土土工测试试验的技术难题。针对这一难题,研发了一种适用于冻结土体孔隙水压力测试的探头,并对砂土和粉质黏土在冻融循环过程中的孔隙水压力发展变化进行了实时监测,获得了圆柱试样冻融循环过程中不同深度处的孔隙水压力变化过程。在冻结过程中,粉质黏土形成冻结缘区及可视的分凝冰,而砂土则无冻结缘及分凝冰的形成。冻融循环过程中土体内部的孔隙水压力变化受温度、冻结速率、冻融循环以及土质等因素的影响。孔隙水压力随温度的循环变化而经历周期性变化:冻结过程中,孔隙水压力不断下降,吸力不断增加;融化过程中,孔隙水压力增大。而冻结速率、冻融循环及土质主要对孔隙水压力降的幅值变化产生影响。此外,冻结锋面位置附近孔隙水压力的下降、吸力的增加,正是水分由未冻区向冻结区迁移的主要驱动力。根据以上试验结果及其理论分析发现,所研制的孔隙水压力探头具有一定的实用性。; 张莲海马巍杨成松; 关键词：孔隙水压力冻融循环水分迁移干密度

青藏铁路路基下融化夹层特征及其对路基沉降变形的影响被引量：10: 2015年; 基于青藏铁路多年冻土区路基地温与变形现场监测资料,研究了青藏铁路路基下融化夹层特征及其对路基沉降变形的影响.结果表明:在已有监测场地中,青藏铁路沿线天然场地融化夹层发育较少,而路基下融化夹层发育较多.低温冻土区路基下融化夹层能够逐渐完全回冻使其消失,高温冻土区大部分路基下融化夹层有进一步发展的趋势.当融化夹层下部为高含冰量冻土时,融化夹层与路基沉降变形关系密切,路基易产生较大的沉降变形;当融化夹层下部为低含冰量冻土时,路基沉降变形较小.; 高宝林孙志忠董添春武贵龙; 关键词：青藏铁路冻土路基沉降变形

冻融循环对土结构性影响的机理与定量研究方法被引量：61: 2015年; 冻融循环对不同土的结构性具有不同的影响效果,通过探讨冻融循环对土结构性影响的机理,认为土的三相组成是水分相变和水分迁移的基础;在冻融过程中,土的三相比例与分布在不断地发生变化,导致土的结构性随冻融循环发生改变.对土的结构性要素进行了讨论,建立了适于定量分析的结构性要素层次划分体系,定义"冻融结构势"作为土体结构性的定量参数,提出用结构性要素在冻融循环过程中的变化率来估计土体的损伤比,初步探索了冻融循环对土结构性影响的定量研究方法.; 郑郧马巍邴慧; 关键词：冻融循环

基于压汞法的冻融循环对土体孔隙特征影响的试验研究被引量：49: 2015年; 冻融循环会改变土的微观结构,孔隙特征的变化是其结构性发生改变的重要体现.以青藏铁路沿线粉质黏土为研究对象,借助压汞技术对不同冻融次数下重塑土样的孔隙特征进行了研究.结果表明：土体孔隙特征分布曲线表现出明显的双峰特征,据此可将土样的孔隙分为大孔和小孔两大类;冻融循环次数对小孔隙的影响较小,小孔隙直径和体积基本保持不变;冻融循环次数对大孔隙的影响较大,特别是孔径为20～40μm的孔隙,其直径和体积均随冻融次数的增加而增大.试样的孔隙率随冻融次数的增加并无明显规律,但总体的变化趋势是先增大后减小.由孔隙分形维数计算结果可知,冻融循环在改变土体孔隙结构的同时,使孔隙内壁的粗糙程度及孔隙结构的复杂程度降低.; 张英邴慧; 关键词：冻融循环粉质黏土压汞法孔隙分布分形维数

莫斯科西南部人工填土的物质成分与性质特征被引量：2: 2011年; 现代大型城市中广泛分布着人工填土,以莫斯科西南部为例,详细说明其成因,矿物与化学成份,并对粒度与微聚集成份进行分析,对其工程地质性质特征做出分析。莫斯科西南部人工填土中含有大量原生硅酸盐,如石英、钠长石、微斜长石;含有非晶质物、少量的碳酸盐与粘土矿物。由于有机物的存在,土样都具有一定的亲水性。土样的化学成分与俄罗斯板块第四纪粘土状土的化学成分很相似。粒度成分与土的成因具有一致性,从试验结果反映出人工填土具有很强的不均匀性和较低的聚集性.根据塑性指数可以将其归类为粉土和亚粘土,而土的分散度对其水理性质起着决定性的作用。人工填土的活动性指数很低,基本属于相对不活动类型的土。莫斯科西南部人工填土与天然土相比具有较差的力学性质,还未形成坚实的土体结构。; 张泽Nikolaeva Svetlana K陈慧娥; 关键词：人工填土粒度分析

冻土蠕变指标试验研究被引量：21: 2014年; 通过不同温度、不同加载应力作用下冻结兰州黄土、黏土、砂质黏土的蠕变试验,分析了蠕变曲线、初始应变、流变起始应变与流变起始时间、破坏应变与破坏时间及相对蠕变指标.结果表明:3种土质冻土的蠕变曲线变化规律大致相同,加载过程中,应变非线性增加,且加载应力越大、温度越高,初始应变越大;流变起始时间与破坏时间都与加载应力、温度有密切关系,加载应力越大、温度越高,越先出现流变和破坏.对于相同的土质,加载应力和温度对流变起始应变、破坏应变的影响不大;对于不同土质的初始应变、流变起始应变和破坏应变,都是黏土最大、砂质黏土次之、兰州黄土最小.3种土质冻土的初始加载段和非稳定蠕变段所占的时间较短,但产生的应变却较大;同时,温度越高,相对流变时间越短、相对破坏时间越长,说明非稳定蠕变阶段所占的时间随温度的升高而变短、稳定蠕变阶段所占的时间随温度的升高而变长.; 董连成张公赵淑萍潘卫东李广影; 关键词：冻土蠕变试验

Analysis of permanent deformations of railway embankments under repeated vehicle loadings in permafrost regions被引量：2: 2015年; By large-scale dynamic tests carried out on a traditional sand-gravel embankment at the Beilu River section along the Qinghai-Tibet Railroad, we collected the acceleration waveforms close to the railway tracks when trains passed. The dynamic train loading was converted into an equivalent creep stress, using an equivalent static force method. Also, the creep equation of frozen soil was introduced according to the results of frozen soil rheological triaxial tests. A coupled creep model based on a time-hardening power function rule and the Druker-Prager yield and failure criterion was estab- lished to analyze the creep effects of a plain fill embankment under repeated train loads. The temperature field of the embankment in the permafrost area was set at the current geothermal conditions. As a result, the permanent deformation of the embankment under train loading was obtained, and the permanent deformation under the train loads to the total embankment deformation was also analyzed.; Wei MaTuo Chen

国家自然科学基金(41023003)

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