裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同，现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕，但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性；尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制，缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备；虽开展了冻胀裂隙扩展研究，但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程；低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏，目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性，应以冰水相变为切入点，紧扣裂隙引起的非连续特性，研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型，开发数值模拟程序，最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
本发明公开了一种集隔热和降温为一体的冻土区基础系统及施工方法，系统包括桩基础、散热系统、隔热系统和降温系统；桩基础包括桥墩、承台以及桩基；散热系统设于承台内；隔热系统设于承台的底部，包括碎石层、隔热层、垫层以及排风组件；降温系统包括将碎石层与外界相连通的通风组件和设于通风组件上的阀门；通过散热系统的散热通风管内的空气流动带走承台吸收太阳辐射而积攒的热量，进而达到承台降温的目的；通过隔热系统的双层隔热的功能，避免承台及桥墩的热量传递给冻土，同时阻止冻土内冷气向外释放；通过通风组件将碎石层与外界连通，降低隔热层的温度，进而降低冻土基础的融沉病害。
2024-06-07多年冻土与路基工程之间复杂的水热力相互作用表现出显著的尺度效应，空间尺度、时间尺度和结构性态等都会对其产生影响。对冻土路基尺度效应的深入认识是揭示大尺度冻土路基热融风险机理、融沉防控的重要理论基础。近几十年来，基于室内外试验和数值分析等方法，冻土路基尺度效应研究从现象到机理，最终形成了理论体系，取得充分发展。文章总结了冻土路基尺度效应理论体系、研究方法，梳理了近年来在上边界条件、空间效应、时间效应和结构效应等方面的研究进展，并在此基础上对今后的研究重点提出了一些构想。
本发明涉及一种光伏路基遮阳供电结构及其施工方法，所述光伏路基遮阳供电结构包括：支撑单元，设置于所述路基边坡上，所述支撑单元设置有多个，其中，每个所述支撑单元均包括多个支撑部，并且多个支撑部间隔设置在所述路基边坡上；柔性横向支撑部，设置于所述支撑部上，并用于支撑光伏板，其中，一个所述支撑单元与设置于所述柔性横向支撑部上的光伏板形成一个发电单元，其中，所述光伏板与所述路基边坡外表面互相平行；充电系统，设置于所述路面一侧，且与所述光伏板电连接。本发明可以从源头上隔绝路基热量输入，维持路基热平衡，能源消纳少、工程造价低，解决多年冻土路基防治新结构关于路基融沉的问题。
2023-04-25本发明公开了高寒高海拔地区隧道室内模拟试验装置及制作和试验方法，属于隧道试验技术领域；所述试验装置包括隧道模型与监测系统、环境温度控制系统，所述试验装置还包括交通风控制系统和计算机总控系统，所述隧道模型与监测系统、环境温度控制系统和交通风控制系统均与所述计算机总控系统通讯连接；所述交通风控制系统包括列车轨道模型和列车模型，所述列车轨道模型贯穿所述隧道模型与监测系统，所述环境温度控制系统罩设在所述隧道模型与监测系统和交通风控制系统外。本发明的试验装置考虑了列车交通风的影响，能够模拟不同隧道地质条件和不同隧道温度风力环境下，以及不同断面隧道在同一扰动下热力力学响应的区别。
2023-03-07本发明涉及一种负压环境下冻土起始冻结温度测试装置及方法。目前测定冻土起始冻结温度未考虑大气压强的影响，不能测量负压环境下的冻土起始冻结温度。本装置包括压缩气罐、电磁控制阀、射流式真空器、压力传感器、温度传感器和试样铜杯；压缩气罐通过气流管道接入射流式真空器，射流式真空器通过气流管道接入试样铜杯，温度传感器置于试样铜杯内的土样中；射流式真空器和试样铜杯之间的气流管道上设置有压力传感器，压缩气罐与射流式真空器之间的气流管道上设置有电磁控制阀；压力传感器和电磁控制阀电连接。本发明能融入冻结温度试验，为土样所在容器提供不同的真空度，真空发生速度快，可自动化调节及控制，安全可靠。
2023-02-03本发明涉及一种高烈度多年冻土区高速公路装配式架空结构及施工方法。多年冻土地区现有桥梁结构在高烈度地震时可能会出现落梁破坏，并且桩基设计长度过于浪费。本结构中，承压板位于桩基顶部，承压板上设置有垂直于线路方向的若干凸条；空心箱型构件呈方管形，底部设置有沿其长度方向布置的凹槽；若干空心箱型构件设置在承压板顶部，沿垂直于线路方向布置，并沿线路方向彼此紧靠；承压板顶部的凸条插入空心箱型构件底部的凹槽。本结构采用桩板基础，能降低冻土融沉造成的沉降外，还能避免结构在大震时整体落梁和倒塌的风险；为了适应高寒地区不利的建设条件，采用装配化方式进行拼装施工，保证受力构件的质量安全可靠。
2023-02-03本发明涉及冻土区高速公路钢混组合结构路基及施工方法。冻土区黑色沥青混凝土路面吸收的热量向下方路基及多年冻土层传导，导致路基冻土层中形成融化盘，出现融沉现象。本发明的桩板基础桩基竖向设置；桩板基础混凝土板水平设置在桩板基础桩基上方；钢腹板竖向设置在桩板基础混凝土板顶部并纵向布置至少两个，钢腹板底部插入桩板基础混凝土板内；预制混凝土行车道板水平设置在钢腹板顶部。该钢混组合结构路基采用钢腹板代替高标准的填料，整体自重轻，可以阻断黑色沥青混凝土路面吸收的热量传递到下方冻土层中；钢腹板间设置横向联系梁作为消能构件，达到结构抗震设计的目的。
2022-12-20本发明公开了一种防止既有冻土区路基冻胀融沉病害的施工方法，包括以下步骤：S1、获取路基施工区域的地质参数；S2、A类注浆孔布设；S3、B类注浆孔布设；S4、在A类注浆孔和B类注浆孔内放置封孔注浆管和输浆管；S5、在A类注浆孔内进行低放热型聚氨酯材料注浆；S6、在B类注浆孔内进行低放热型聚氨酯材料注浆。本发明实现在既有冻土区路基等复杂地质条件下防止冻土路基产生冻胀融胀，对既有冻土区路基影响小，有利于维持冻土区路基在整个施工过程中的稳定性，施工方便、操作简便、施工周期短，采用的低放热型聚氨酯材料经济实用，施工成本低，该方法具有广泛适用性。
2022-12-13本发明涉及一种多年冻土路基融化夹层非开挖回冻加固系统及构建方法。现有多年冻土路基防热害方法存在制冷效果不均匀、调控周期长、见效慢等问题。本系统中，制冷站设置在路基旁侧，制冷支管设置在路基下方的融化夹层内，制冷主管连接在制冷支管和制冷站之间；制冷站包括制冷机和储冷池，制冷机包括冷凝器、压缩机和蒸发器，储冷池内注有低温卤水工质；冷凝器、压缩机和蒸发器通过管路组成回路，蒸发器位于低温卤水工质中；制冷支管的出入两端均接入制冷主管，进而接入储冷池组成回路。本发明采用非开挖施工方式在融化夹层内埋设制冷管，可形成低温冻结稳定的地基；对制冷功率的计算目标明确，可以按实际需求配置制冷机的功率，提高经济性。
2022-11-29