杨成松
- 作品数：31 被引量：606H指数：14
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- 发文基金：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新工程项目更多>>
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- 气候变化条件下青藏铁路沿线多年冻土稳定性概率预报研究
- 青藏铁路的成败关键问题是冻土，冻土的关键问题是冻土的融沉，而气候变暖是未来百年尺度上影响融沉的关键因素。青藏铁路能否经受全球变暖的考验，是厄待解决的科学问题。本论文从铁路沿线多年冻土区地下冰含量的垂直和水平空间分布出发，...
- 杨成松
- 关键词：多年冻土
- 文献传递
- 气候变化条件下青藏铁路沿线多年冻土概率预报(Ⅰ):活动层厚度与地温被引量：16
- 2011年
- 对1961—2100年IPCC气候模拟与预测结果进行降尺度处理,得到铁路沿线空间分辨率为1km、时间分辨率为1h的大气边界条件.对铁路和公路沿线钻孔资料在垂直和水平两个方向进行空间差值处理,得到水平1km、垂直0.1m分辨率的沿线地下含水(冰)量的二维分布,作为初始条件.考虑气候模型预测误差和空间格网内地形的变化,以Monte Carlo方法产生气温的概率分布,以此作为冻土模型的驱动.对公共陆面过程模型(CoLM)的土壤分层进行细化,使得模型更为细致地模拟多年冻土地表及活动层的水热交换过程.在此基础上,模拟过去40a和未来100a铁路沿线多年冻土路段1km分辨率的活动层厚度概率预报结果,根据沿线观测和考察数据进行分区验证.结果表明:模拟的活动层厚度可以反映出不同分区的异同,但是模拟的活动层厚度总体偏小.根据青藏高原1961—2002年土壤表层温度(0cm)和2006年铁路沿线土壤温度观测廓线数据进行验证,发现表层和浅层土壤温度相对误差较小,而深层土壤温度相对误差较大.
- 杨成松程国栋
- 关键词：活动层厚度地温冻土青藏铁路
- 气候变化条件下青藏铁路沿线多年冻土概率预报(Ⅱ):活动层厚度与沉降变形被引量：10
- 2011年
- 利用土壤表层温度计算Stefan公式中融化指数,并结合铁路沿线地下冰和土体干密度分布特征,由Stefan公式集合预报未来100a逐年最大季节融化深度;利用铁路沿线地下冰和干密度分布特征计算冻土融化时最大沉降量空间分布,与Stefan公式计算得到的活动层厚度变化数据叠加分析,得到未来100a逐年的沉降量空间分布及其置信区间.根据沉降量大小对青藏铁路沿线多年冻土区进行稳定性分类,用铁路沿线地质勘察结果对预测结果验证,表明模拟结果和目前冻土稳定性有很大的相关性.活动层厚度未来变化总体呈增加趋势,活动层厚度变化和地下冰分布(尤其是上限附近的高含冰量冻土)是决定沉降量变化的两大主要因素.
- 杨成松程国栋
- 关键词：冻土活动层厚度沉降量青藏铁路
- 基于SEM和MIP的冻融循环对粉质黏土强度影响机制研究被引量：63
- 2015年
- 冻融作用会影响土体的强度特性,以青藏铁路沿线粉质黏土为研究对象,对经历不同冻融次数的土样进行单轴抗压强度试验、扫描电子显微镜(SEM)试验和压汞(MIP)试验,通过数字图像处理技术对土样的微结构图像进行定量分析来揭示冻融循环对土体强度影响的微观机制。结果表明:随冻融循环次数的增加,土体的单轴抗压强度呈指数型降低趋势,并在冻融30次后逐渐趋于稳定;冻融作用中土体的面孔隙度、各类孔隙所占比例和孔隙分形维数都经历了波动调整期和动态稳定期2个阶段,其中面孔隙度的变化和单轴抗压强度之间呈负相关关系;冻融循环改变土体的孔隙分布,孔隙大小及孔隙密度都呈增大趋势;冻融作用过程中,土体产生贯穿的孔隙和裂隙使土颗粒骨架与颗粒特征发生改变,导致土骨架的结构性转移,受力体系发生改变,从而改变土体强度。SEM试验和MIP试验相互对比、补充,使土体微观孔隙结构研究更加准确有效。
- 张英邴慧杨成松
- 关键词：冻融循环粉质黏土压汞法单轴抗压强度微观孔隙
- 基于微观结构的青藏高原风积沙导热系数变化机理研究被引量：15
- 2014年
- 风积沙作为青藏高原一种重要的局地因素,改变了多年冻土的赋存条件.风积沙的导热系数特征对预报分析其对冻土赋存有利或者不利具有重要作用.采用非稳态法对青藏高原红梁河风积沙进行了导热系数测试,并结合电镜扫描/能谱分析,从微观结构的角度探讨了风积沙的导热系数变化机理.结果表明：研究区风积沙平均粒度为242.427μm;标准偏差值为0.125,分选极好;偏度为0.359,接近对称;峰度值为1.086,峰态中等;颗粒粒径主要分布在75~500μm之间,沙粒均匀,不含黏土及砾石成分,自然堆积状态下其孔隙率为0.391.天然状态下的风积沙颗粒呈类球形,颗粒磨圆度高,点与点接触,颗粒间孔隙较大;表面有明显撞击坑和擦痕,这导致颗粒的比表面积增大,连通性增强,孔隙率增加.干燥状态下风积沙颗粒的相互接触面积较小,孔隙由空气填充,导热系数较低;而在湿润状态下,正温时孔隙中的水间接增大了风积沙的接触面积,导致其导热系数增大;负温时,孔隙内的水变成冰,从而导致导热系数进一步增大.天然状态下,暖季地表风积沙含水量较低,导热系数较低,而冷季地表风积沙含水量较大,导热系数较大.此外,风积沙为颗粒物质,表面光滑,颗粒之间粘性小,孔隙未被填堵,结构松散,这些因素导致自然堆积状态下其渗透系数较一般细砂大,透水性良好,保水性差,是防冻胀较好的换填材料.
- 陈琳喻文兵杨成松易鑫刘伟博
- 关键词：风积沙多年冻土导热系数微观结构
- MODIS LST产品青藏高原冻土图的精度验证被引量：7
- 2017年
- 利用遥感数据可以大大提高青藏高原多年冻土分类和制图效率,并降低在环境恶劣、地形复杂的高寒区域所需的观测要求,从而避免人力和物力的巨大消耗。为了验证基于MODIS LST产品制作的青藏高原冻土图的精度,通过选取青藏高原东部的温泉区域和西北部的西昆仑山地区对1∶400万青藏高原冻土图、1∶300万青藏高原冻土图、基于MODIS LST产品青藏高原冻土图进行综合验证,以此评估基于MODIS LST产品的青藏高原冻土图精度。结果表明,利用遥感数据制作的青藏高原冻土图较已有冻土图能够更好反映多年冻土的空间分布特征,同时存在差异的地方大多是多年冻土与季节冻土过渡的边缘区域,形成原因主要是制图时间差异,此外还有坡度、坡向、植被、积雪等多重因素的综合影响。
- 石亚亚杨成松车涛
- 关键词：青藏高原LST
- 冻融作用对土体干容重和含水量影响的试验研究被引量：118
- 2003年
- 对青藏铁路沿线具有代表性的两种土:砂质粘土和轻亚粘土进行了室内冻融试验研究。试验在开放系统、不同初始干容重、含水量及温度条件下进行,水分由下向上补给。试验结果表明:经过多次冻融循环以后,土体的干容重趋于某一定值。这一定值与土体的初始干容重无关,而与土体的种类有关。本试验结果中砂质粘土稳定干容重为1.55 gcm-3,轻亚粘土为1.78 gcm-3。另外,发生冻融循环后的土体含水量比初始含水量大,而且经历冻融变化的部分增加的含水量要比保持融化状态部分增加的含水量要大。
- 杨成松何平程国栋朱元林赵淑萍
- 关键词：土力学冻融循环干容重冻胀融沉
- 一种用于监测冻土中孔隙水压力的试验探头
- 本发明涉及一种用于监测冻土中孔隙水压力的试验探头，该探头包括陶土头、硬质塑料管、压力传感器和转接头。所述压力传感器与所述转接头相连，该转接头经快速接头与硬质塑料管的一端相连；所述硬质塑料管的另一端与所述陶土头粘合在一起；...
- 杨成松张莲海马巍王丹
- 文献传递
- 青藏铁路建设中的冻土力学问题被引量：44
- 2006年
- 根据已有的寒区工程研究资料和关于青藏公路和铁路的不断研究成果,总结了青藏铁路建设中存在的冻土力学问题,具体表现为:气候和工程影响下路基下冻土温度场变化;多年冻土路基的冻胀和融沉变形;路基的冻土承载力(动载、静载)的变化;修建的各种工程结构物下的冻胀力(特别是涵洞和桩基);次生灾害对铁路路基的影响;主动保护冻土的冻害防治措施问题.这些力学问题可以从大类上分为热学稳定性和力学稳定性两部分,但这两部分是相互耦合的．
- 程国栋杨成松
- 关键词：冻土力学青藏铁路冻胀融沉
- 用于实时监测土体冻融循环过程中水分补给的试验装置
- 本发明涉及一种用于实时监测土体冻融循环过程中水分补给的试验装置，包括由橡胶上盖、玻璃筒、橡胶下盖构成的马廖特瓶；所述玻璃筒的上端设有所述橡胶上盖，其下端设有所述橡胶下盖，其特征在于：所述橡胶上盖上设有贯穿孔Ⅰ，该贯穿孔Ⅰ...
- 杨成松张莲海马巍王丹
- 文献传递
