接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动，直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能，亟需深入研究。利用数值仿真，首先，建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型；其次，对Kelvin模型进行改进，建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型；进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后，采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明：该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中，地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%)，下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%)；降温时反之。此外，流变效应长期作用下，上部桩侧逐渐发挥承载性能，摩阻力增大(增幅50%)，深部相应降低(降幅14%)，中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制；整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制，某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用，影响桩侧摩阻力的深度分布形态，使得桩基础承载模式动态变化，对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响，将为进一步的仿真研...
随着“西部大开发”振兴东北“交通强国”等国家战略的部署与实施，我国规划、建设了大量寒区隧道。在反复冻融、冻胀力作用下，许多寒区隧道衬砌结构出现开裂、变形、挂冰等冻害现象，严重制约着隧道工程建设和影响运维安全，冻害问题是至今仍是亟需攻克的难题。本文评述了寒区隧道冻害相关研究的发展历程、主要研究进展和现状，总结了寒区隧道冻害类型与冻害防治的关键技术，并对未来研究的重点和方向进行了展望。
本发明公布了一种多年冻土区活动层厚度及厚度变化的监测方法和监测系统，活动层厚度监测包括以下步骤：在暖季，将两端封口且内外光滑的测量管埋入地下，地表下部埋深为，所述测量管内注入纯净水，纯净水高度与地表齐平，测量管内设有浮标漂浮于液面上，所述测量管的顶部设有通气孔；当活动层融化至最大深度时，检测浮标高度；当活动层完全冻结时，检测浮标高度；通过监测浮标高度变化，利用一个冻融循环周期内浮标最高位置和最低位置的差值，自动计算活动层厚度为，其中。本发明测量方法简便，测量准确度高。
2024-12-24本发明公开了一种利用空气冷能冷却冻土地基的装置和工作方法，该装置包括装有冷冻液的冷冻液罐、储冷罐和冷冻液循环泵。本发明的装置在冷季不仅为冻土层中输入冷量，且能够将过剩的冷能存储起来，在暖季高温期，当热量由上部工程构筑物向多年冻土地基下传时，该装置可将存储的冷能再次输入到冻土地基活动层，以抵消上部下传热量。
2024-11-26一种高寒地区野外冻土热流温度变形测量仪及其测量方法，包括：步骤一，打监测孔；步骤二，将NTC温度传感器、磁致伸缩波导丝和热流传感器安在波导管内；步骤三，将电子仓连在下锚固板底部。步骤四，将波导管下放至监测孔内。步骤五，向监测孔中灌原装土。步骤六，当填土到达需要监测土体结构层时，在波导管上套环形板和磁环，继续填土。步骤七，依次安装所有磁环。步骤八，启动脉冲发射模块。步骤九，计算出扭转应力波发生位置与测量基准点的距离。步骤十，计算各个土体结构层的热流量。步骤十一，得到每个土体结构层在对应温度或者热流量的变形值。本发明解决了传统的监测设备在较低的温度下难以进行冻土热量、冻胀测量的技术问题。
2024-11-08本申请提供一种多年冻土区工程构筑物自调节支撑系统和自调节方法，涉及寒区工程病害防护领域，支撑系统包括支撑架、控制器和均设于支撑架下方且间隔排布的多个自调节支撑单元，每个自调节支撑单元均包括自调节伸缩器、地基板和压力检测器，自调节伸缩器的两端分别与支撑架和地基板连接，压力检测器安装于地基板的远离自调节伸缩器的一端，压力检测器用于埋设于土体内；自调节伸缩器和压力检测器均与控制器通信连接。该支撑系统通过采用多点柔性支撑的设计方案，能够减小或防治冻土地基差异性变形引发上部结构拉裂缝，保障寒区构筑物的稳定性和安全性。
2024-11-05本发明公开了一种适用于高寒地区的野外全自动数据监测系统，包括数据采集系统和服务器，数据采集系统与服务器通信连接，数据采集系统包括CPU主板，传感器模块，5G通信模块，北斗短报文RDSS卫星通信模块和太阳能供电模块，传感器模块，5G通信模块，通信模块和太阳能供电模块分别与CPU主板通讯连接，其中传感器模块包括温度传感器，位移传感器和含水率传感器。本发明可长期适应高原‑40℃环境可靠工作，通过设置北斗短报文模块 RDSS卫星通信模块可在手机信号差的区域接收数据并传输至远程服务器。通过设置并联式电源备份启动当时，实现高效可靠的电源管理，确保设备正常运行，通过设置多个温度传感器进行高速同步高精度温度采集确保多台设备具有同一准确性。
2024-10-11本发明公开了一种全自动块石路基冷气泵入装置，本发明包括外筒、内筒、动力系统、风泵系统；利用自然风力驱动风泵系统运转达到将冷空气泵入块石路基的目的，通过设置温敏离合器的方式实现冷季将冷空气顺利泵入块石路基、暖季热空气不被泵入块石路基的效果。本发明可有效提升块石路基筑路技术在降雪量较大地区的工程适用性；本发明有效提升了块石路基在年际范围内的“热半导体”效用，可更近一步的保护路基下伏多年冻土；本发明具有结构简单、造价低廉、故障率低、后期维护率小的优点，在多年冻土区块石路基工程建设中，特别是降雪量较大地区的块石路基建设中具有广阔工程应用前景。
2024-08-16本发明公开了一种用于冷却冻土地基的架空结构风向追踪通风降温系统，包括架空结构和通风降温系统；架空结构包括上层构筑物以及数根支撑上层构筑物的桩基础；通风降温系统包括数个旋转通风门、感应单元和控制单元；控制单元包括串联的温控器和风控器；旋转通风门内部中心安装有风温双控旋转轴，风温双控旋转轴分别与温控器和风控器电连接；感应单元包括第一温度探头、第二温度探头和风向仪；第一温度探头、第二温度探头分别与温控器电连接，风向仪与风控器电连接。本发明的风向追踪及选择性通风特性，可强迫架空结构外界变方向冷空气与内部热空气单向对流换热，结合构筑物的遮阳效应，最大程度的使工程构筑物下方地基基础的冷能不断积累。
2024-04-16本发明公开了一种桩基承载性能测试装置及方法，主体为底部装有液压千斤顶的桩体，在端承摩擦桩测试中，通过对桩体顶部施加上部静荷载，在桩底设置液压千斤顶施加荷载，在桩体顶端的静荷载和桩底的液压千斤顶相互协作下，最终可对不同地温和不同桩侧阻力和桩端阻力分配比条件下的桩基服役性能劣化机理进行研究；从而实现对桩基的不同桩侧阻力和桩端阻力分配比条件下的桩基服役性能进行测试，将混凝土浇筑于桩基承载性能测试装置的桩体表面形成预制桩，在将其打入多年冻土中后可实现预制桩在多年冻土区的载荷服役性能测试，将桩基承载性能测试装置置入钻孔中并在桩周浇筑混凝土可实现钻孔灌注桩的桩基服役性能测试。
2024-04-09