【摘 要】
:
多年冻土路基水热变化是影响路基长期稳定性的关键因素。目前,针对多年冻土区高等级宽幅路基的研究主要集中在路基蓄热过程中的温度场变化,但对于受沥青路面结构水-热特性影响下的路基水分场变化研究较少。寒旱区土体水分受上覆工程构筑物密闭性影响,水汽上升过程受阻而聚集在覆盖层下的现象称为“锅盖效应”。“锅盖效应”广泛存在于季节冻土区且极易诱发工程病害,为深入研究多年冻土地区路基“锅盖效应”的形成情况,本文通过
论文部分内容阅读
多年冻土路基水热变化是影响路基长期稳定性的关键因素。目前,针对多年冻土区高等级宽幅路基的研究主要集中在路基蓄热过程中的温度场变化,但对于受沥青路面结构水-热特性影响下的路基水分场变化研究较少。寒旱区土体水分受上覆工程构筑物密闭性影响,水汽上升过程受阻而聚集在覆盖层下的现象称为“锅盖效应”。“锅盖效应”广泛存在于季节冻土区且极易诱发工程病害,为深入研究多年冻土地区路基“锅盖效应”的形成情况,本文通过现场监测、室内实验和数值模拟证实并重现了多年冻土区路基“锅盖效应”,分析了“锅盖效应”的形成机制和影响因素,提出采用隔热层、隔水层以及复合隔层措施来控制”锅盖效应“的产生,并通过数值模拟分别探讨了其防控效果。主要结论如下:(1)多年冻土沥青道路水热监测数据表明高等级公路路面存在不透水基垫层(0.2m),该深度以下土体水分不受外界降水影响,但在隔水层以下1.0m范围内的土体液态水含量明显高于路基其他深度,即路基水分在表层出现累积,多年冻土路基存在“锅盖效应”现象。水热数据分析显示:冻融过程中的水分迁移是形成该现象的重要原因,而降雨事件后土体温度变化,使得土壤孔隙中水汽凝结后聚集在路基内部,同样加剧了“锅盖效应”现象。(2)通过多年冻土气候条件下的“锅盖效应”室内试验发现,在非等温冻融循环下的土体不透水层表面处仍出现水分聚集,多年冻土环境温度会形成“锅盖效应”,随着冻融循环次数增加,不透水层下的含水量峰值依次增大,“锅盖效应”现象不断加剧。通过现场监测数据和室内试验方案作为“水-汽-热”模型的水热驱动数据,数值重现了土壤水热变化,揭示了冻结期水汽及液态水向土体表层迁移是形成路基“锅盖效应”的重要原因。(3)通过分析不同环境温度、不同土质条件、不同初始含水率下的冻土路基“锅盖效应”形成情况,结果表明:多年冻土路基“锅盖效应”水分聚集量与温度梯度正相关;而对路基填料依次为砂土、粉质粘土、粘土下的水热变化分析显示,路基水分变化不仅受温度影响,还受填料导水性能和持水性能影响,粉质粘土路基更易形成“锅盖效应”;当路基含水量与天然场地相同时,土体含水量在表层不透水层处显著增大,最不利于路基稳定性。(4)在路基内铺设隔层可以有效调控路基温度场和湿度场。在路基中铺设隔热层的深度越深降温效果越好,但其不能有效降低路基含水量;通过预测发现铺设隔水层的路基在20年内水分增量由6.5%降低至2.0%,其中隔水层铺设在路基上部时(2.0m)的防水效果最好;单一隔层的防治效果有限,采用保温隔水材料组成的复合隔层铺设在水分聚集处以下(2.5m)能够有效地降低路基温度、减少土体水分累积,铺设复合隔层后路基水汽含量整体波动变小,从而有效防治了“锅盖效应”的形成。
其他文献
中空夹层钢管混凝土是从钢管混凝土构件发展而来的新型组合构件,因其优秀的抗弯性能以及自重轻、延性好、承载力高的特点,在超高层建筑、大跨桥梁、海上石油平台和风力发电塔等结构中有着广泛的应用和良好的前景。目前,国内外学者对该类构件在研究主要集中于圆形截面的轴压、弯曲、扭转等静力性能,对于剪切荷载作用下受力机理的研究尚不充足,且由于方套圆截面优异的施工性能和良好的受力性能,所以方中空夹层钢管混凝土在剪切荷
<正>义务教育课程方案和课程标准(2022年版)的公布是我国基础教育领域的一件大事,对教师的发展提出了更高、更新的要求。对于学科同仁而言,学习领悟迫在眉睫。与《义务教育历史课程标准(2011年版)》相比,我认为新课程标准的主要变化体现在以下四个方面,若有不妥之处,望不吝赐教。
沥青路面在长期重载或低温作用下极易发生开裂,裂缝会大大降低行车舒适性和安全性并对基层造成极大影响,因此沥青路面的抗开裂在路面设计、建养过程中占有重要地位。针对沥青路面开裂问题,本文采用离散元PFC软件通过Matlab软件结合蒙特卡洛算法编制程序建立具有真实形貌的骨料,并推导了离散元模型中各粒径范围下粗骨料的数量计算关系,利用缩放法建立了沥青混合料的二维、三维离散元模型;采用动态剪切流变(DSR)试
我国是世界上湿陷性黄土分布最广的国家。湿陷性黄土强度低、稳定性差,为了消除减弱湿陷性黄土给道路工程建设带来的不利影响,通常在路面基层中加入二灰(石灰-粉煤灰)等稳定材料来改善基层的力学性能。二灰稳定黄土强度高、稳定性好,被广泛应用于三、四级公路路面基层、底基层中,但其力学性能的系统化研究开展较少。为此,本文通过无侧限压缩试验、间接抗拉强度试验、冻融循环试验以及扫描电镜试验研究石灰粉煤灰稳定黄土基层
经过近代的科技进步和学术发展,悬挂结构作为一种新兴的建筑结构,因其独特的建筑造型、新奇的设计理念和良好的减震性能,受到了工程师们的广泛关注。基于此种发展趋势和设计理念,本课题组提出了一种新型的分层悬挂楼盖结构体系,在主结构的混凝土柱上设置钢制多功能连接件,使用吊索或吊杆,一端穿过连接件上的预留孔,另一端与楼盖上预留悬挂点铰接,将每层楼盖分别悬挂。为进一步研究该悬挂结构体系的减震机理,以及结构在不同
<正>美工区是教师开展美术活动,幼儿进行美术创作的核心区域。然而教师如何充分利用美工区的空间环境创造条件和机会,引导幼儿在学习的过程中进行自我表达和个性发展呢?我园根据课程游戏化精神,精心设计、合理规划美工区的环创,在原有区域布局的基础上,将美工区划分为感知欣赏区、操作表达区、作品陈列区、材料投放区和未完成区五大个性化美术活动区,给予幼儿自主安排、调整活动空间的机会,让幼儿能够在创作中“沉浸式”地
随着我国“丝绸之路经济带”建设和振兴东北战略的不断深入,甘肃、青海、宁夏、新疆、黑龙江、吉林等冻土地区需要拥有良好的经济环境,其中工程建设是发展经济的首要前提。在这些冻土区域内,民用建筑、铁路、公路以及地铁的建设数量与日俱增。然而,冻土地区的工程建设、运营和维护始终面临着冻胀引起的一系列病害,如何有效抑制或减缓土体冻胀成为工程建设的关键难题之一。因此需要对土体冻胀的治理进行更加深入的研究。论文采用
黄土滑坡是西北地区常见的地质灾害类型,诱发因素与灌溉、冻融等息息相关,其中以甘肃黑方台最为典型。该类型滑坡危害巨大,对当地的生命财产安全以及经济发展造成了严重的损害。过去的研究更多关注灌溉型黄土滑坡的形成机理、稳定性评价和预警。近年来通过对滑坡灾害类型与数量的调查统计,发现黑方台斜坡滑移面上冻结期出现的滑坡数量较多。因此,亟需深入认识冻结期黄土滑坡的影响因素,以期为黑方台斜坡稳定性分析提供参考。本
在信息技术与能源产业深度融合的时代背景下,为了全面提升电网智能化水平,并保障能源安全,5G面向商业(To Business,ToB)定制网可为电力通信网络提供更加灵活以及安全可靠的解决方案。结合5G通信技术大带宽、高可靠、低时延的特点,分析了5G技术在电网业务运行过程中带来的提升,讨论了5G网络切片安全隔离方案,并着重从无线网、承载网、核心网端到端组网角度分析5G网络切片在电力系统中的网络部署方案