胡渊
- 作品数：8 被引量：31H指数：3
- 供职机构：兰州交通大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金冻土工程国家重点实验室开放基金青年科技基金更多>>
- 相关领域：建筑科学电气工程石油与天然气工程天文地球更多>>
- 基于热棒功率变化下多年冻土区输电塔热棒桩基的长期降温效果预测被引量：10
- 2019年
- 青藏铁路建设中输电塔穿越多年冻土地区,最大的难题是解决输电塔桩基的长期热稳定性问题。为研究热棒应用于输电塔桩基的长期降温效果,基于冻土传热学相关知识,考虑全球气候变暖、冻土相变、混凝土水化放热、热棒功率变化等因素,结合青藏铁路望昆—不冻泉段电力塔热棒桩基的现场试验,建立热棒桩基的三维有限元模型。计算分析50 a内热棒功率和桩土体系温度场。计算结果表明:最初2 a内的计算值与实测值吻合度较高,说明数值计算能较好的模拟此场地桩土体系温度的动态变化;在热棒的全寿命周期30 a内,热棒功率呈非连续波浪递减式变化;热棒桩基能有效增加冷储量,降低土体地温,第5年桩周土体地温降至最低,融化深度最小,第30年可提高冻土上限48cm;建议在热棒寿命结束后的第2年更换新的热棒或进行其他工程处理措施保持输电塔基础的热稳定。
- 周亚龙郭春香王旭蒋代军刘德仁何菲胡渊
- 关键词：土力学多年冻土热棒
- 冻土区输气管道周围土体冻胀融沉研究被引量：12
- 2018年
- 管道作为油气资源的最为常用的运输方式之一,穿越不同地质情况的区域,所面临的工程问题各有不同。本文对青海省某冻土区输气管道进行调研,针对出现的管沟融陷、工程构筑物冻胀变形等病害问题,选取典型断面,钻孔埋设温度传感器和沉降磁环测试元器件,对暖季和寒季管道周围土体温度和位移进行监测,研究输气管道周围地温变化及冻胀融沉规律,为冻土区输油气管道的设计、施工、运营、病害治理提供借鉴。研究表明:该冻土区寒暖季地表地温随气温波动较大,越靠近管道,地温年振幅越大;该区域冻土地温范围为-2^-1℃,地温带类型属基本稳定带,正温输气的热扰动,导致周围土体融沉;管道正上方受管道放热影响,地温均为正温,影响范围约1.5 m;在近管道处,深度1~4 m,地温受多重因素影响,深度4 m以下,地温年较差较小,均为负温;冻胀由深处向上发生,时间上有滞后性;10月和11月为冻融剧烈时间段,应及时监测预警。
- 胡渊徐震汪鹏飞王旭施瑞赵俊茗张登科
- 关键词：输气管道冻土地温冻胀融沉
- 球形蒸汽源增湿非饱和黄土水热运移规律试验研究被引量：1
- 2022年
- 非饱和土中的水-汽-热耦合运移是一个受多因素影响的复杂过程。利用重塑非饱和黄土填筑模型,通入一定压力的高温水蒸气,研究蒸汽压梯度、温度梯度和含水率梯度共同作用下重塑非饱和黄土中的热湿迁移规律,并利用模型试验边界条件,解得球形蒸汽源增湿非饱和黄土时水热运移主控方程的一组特解。结果表明:球形蒸汽源在非饱和黄土中运移时,水分和温度的迁移范围近似于椭球体。水蒸气沿径向运移时,随着蒸汽压逐渐消散,运移速率降低,温度传导速率减小。蒸汽压较大时,增湿速率、增湿范围和增湿程度都将增大;在有效增湿范围内,土体含水率在11%~17%间变化,接近土体的最优含水率,增湿效果较好;高温水蒸气在土体中的传热包括高温蒸汽传热和温度梯度引起的热传导,有效增湿范围内主要以高温蒸汽传热为主,温度迁移速率属于快速迁移阶段。有效增湿范围外以温度梯度引起的热传导为主,属于缓慢迁移阶段;实测值和计算值对比发现,代数显式解析特解能较好地反映试验中土体温度和含水率的变化规律。研究结果可为非饱和黄土中水热迁移和蒸汽增湿技术提供理论参考。
- 李建东王旭张延杰张延杰蒋代军刘德仁
- 关键词：非饱和黄土增湿模型试验
- 多年冻土地基正温输气管道地温场实测及分析被引量：2
- 2019年
- 我国有多条油气管道位于多年冻土地区,工程问题层出不穷。因输送介质处于正温状态,其所释放热量对管道周围冻土冻融过程有极大影响。为阐明正温管道对多年冻土温度场及冻融特征的影响,基于西部某多年冻土区正温输气管道现场实验,对管道地基温度场进行了为期1年的现场实测。数据分析表明,多年冻土天然上限为1.5~2.0m;土体融化期及冻结期分别为6-10月、11-次年5月;监测段多年冻土热量收支基本平衡,属于不稳定冻土,在外界热扰动下极易退化;正温输气管道的存在引起了多年冻土的退化且对其温度场有很大影响,水平方向影响范围约1.5m,管下最大融深可达7.0m。同时指出了针对处于临界状态的多年冻土,在基于对其全面、深入了解的基础上,越早考虑相关工程建设带来的热扰动对多年冻土的不利影响,则处置难度越低且损失越小。
- 施瑞徐震刘德仁蒋代军王旭胡渊温智
- 关键词：多年冻土地温场冻融过程
- 青藏铁路多年冻土区电力杆塔热桩基础的降温效果分析被引量：2
- 2019年
- 在热棒外围浇筑混凝土形成的热桩基础在冻土区电力杆塔中常被应用。热棒的工作功率随着大气温度、蒸发段土体温度的变化而变化。基于冻土传热学相关知识,结合青藏铁路望昆～不冻泉段电力杆塔基础的现场地温测试试验,建立热桩基础的三维有限元模型。考虑全球气候变暖、冻土相变、混凝土水化放热、热棒功率变化等因素,运用迭代的方法进行热棒功率和桩周土体温度计算。计算结果表明:计算结果与实测结果吻合程度较高,能较好的模拟现场情况。热棒的功率呈非连续波浪式变化,受混凝土入模温度及水化放热的影响,初始阶段功率达到最大160.6 W,第2年的平均功率比第1年低7.0 W。热桩基础能够有效增加基础冷储量,最大降低桩侧土体地温2.1～3.0℃,年平均地温降低0.8～1.5℃,能缩短桩周土体回冻时间约34%,第30 a可提高冻土上限49 cm。
- 周亚龙王旭郭春香蒋代军胡渊
- 关键词：多年冻土
- 土钉墙支护技术室内模型试验对比研究被引量：2
- 2015年
- 通过土钉墙支护技术的室内模型试验研究,分五种工况来对比纯素土和土钉墙支护、土钉布置密集和疏松、全长土钉和长短土钉、不同倾角打入下,各种工况的土压力、土钉的拉力值以及面层位移的变化,总结归纳规律,用以指导工程实践.
- 胡渊张福龙王旭徐昕
- 关键词：室内模型试验土钉墙支护土压力土钉拉力
- 冻土区埋地油气管道管沟融陷机理被引量：4
- 2019年
- 为了治理冻土区埋地油气管道管沟融陷工程病害,通过对管道病害现场调查,结合现场地质勘探、含水量试验测试及管周土体温度监测,分析了融陷病害的发生机理,并结合管沟融陷形成因素,提出了相应的防治措施。结果表明:冻土区埋地油气管道管沟融陷病害的发生与地层土质、土体含冰量、冻土类型、管道热扰动及施工方式等因素有关;冻土区埋地油气管道的敷设应选择合理的施工季节,综合分析冻土环境因素,确定合理的管道埋设深度,设置管道隔热保温措施,加强管道运行状态监测和科学管理,从而保证管道安全运行。研究成果可为冻土区埋地油气管道的设计、施工及安全运营提供借鉴。
- 刘德仁汪鹏飞王旭胡渊
- 关键词：多年冻土区输油气管道治理措施
- 考虑冰膜厚度的桩–土界面剪切特性及冻拔计算
- 2023年
- 冻土–桩基接触界面的剪切力学行为是冻土区桩基冻拔计算模型建立的重要依据。开展一系列不同界面冰膜厚度的冻结砂土–混凝土负温直剪试验,分析冰膜厚度对界面剪切力学变形特性的影响,结合多元回归方法建立多因素影响的三折线剪切本构模型。基于剪切位移法,引入三折线剪切本构模型,构建季节性冻土地基单向冻结过程中单桩冻拔效应的理论计算模型,并进行算例分析。研究表明:冰膜厚度对界面的剪切行为影响显著,峰值剪切强度及残余剪切强度与冰膜厚度的关系可近似为双曲线函数关系;构建的剪切本构模型可较好地反映界面温度、法向应力及冰膜厚度对冻土–混凝土界面剪切行为的影响;桩周土体冻结过程中部分桩土界面会产生滑移,切向冻胀力的峰值位置随冻深的发展而下移;冰膜厚度对桩基的冻拔效应影响显著,冻拔力随冻胀率的增大并非呈线性增大,主要受桩土界面剪切强度的影响。
- 周亚龙王旭蒋代军蒋代军刘德仁何菲胡渊
- 关键词：直剪试验切向冻胀力
