在强渗流砂土地层中，常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性，通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究，探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明：冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段，整体包括密实阶段，线弹性阶段，非线性延性阶段，破坏阶段，呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势，提高了冻结水泥砂土抗剪强度，减少了非线性延性阶段应变占比，增强了冻结水泥砂土的脆性；围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度，增加了非线性延性阶段应变占比，提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则，建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型，预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
在强渗流砂土地层中，常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性，通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究，探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明：冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段，整体包括密实阶段，线弹性阶段，非线性延性阶段，破坏阶段，呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势，提高了冻结水泥砂土抗剪强度，减少了非线性延性阶段应变占比，增强了冻结水泥砂土的脆性；围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度，增加了非线性延性阶段应变占比，提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则，建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型，预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
在强渗流砂土地层中，常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性，通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究，探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明：冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段，整体包括密实阶段，线弹性阶段，非线性延性阶段，破坏阶段，呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势，提高了冻结水泥砂土抗剪强度，减少了非线性延性阶段应变占比，增强了冻结水泥砂土的脆性；围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度，增加了非线性延性阶段应变占比，提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则，建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型，预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
践行“课程承载思政，思政寓于课程”的育人理念和方法，凸显知识传授和价值引领同频共振，是高校全面落实立德树人根本任务的重要战略举措。“工程地质”是土木工程专业人才培养课程体系中的重要课程，文章通过定位课程思政育人目标，深入挖掘课程思政元素，阐述了思政元素融入工程地质课程的思路、方法和实践路径，以“冻土工程特性”为例，探索了专业知识与思政案例相融合的具体教学实践过程，以期为实现“三全育人”提供工作思路和具体教学案例，对土木类专业的教学创新发挥启发引领作用。
践行“课程承载思政，思政寓于课程”的育人理念和方法，凸显知识传授和价值引领同频共振，是高校全面落实立德树人根本任务的重要战略举措。“工程地质”是土木工程专业人才培养课程体系中的重要课程，文章通过定位课程思政育人目标，深入挖掘课程思政元素，阐述了思政元素融入工程地质课程的思路、方法和实践路径，以“冻土工程特性”为例，探索了专业知识与思政案例相融合的具体教学实践过程，以期为实现“三全育人”提供工作思路和具体教学案例，对土木类专业的教学创新发挥启发引领作用。
鉴于冻结条件下测量导热系数存在困难，为明确温度对导热系数的影响规律，提出了具有三参数（λ0,a和b）的双曲模型来描述土体导热系数与负温的关系。然后，采用实测导热系数和3种常用模型对新模型的性能进行了评价，并对模型参数进行了敏感性分析。结果表明，双曲线模型能较准确地预测冻结过程中土体导热系数变化规律。在4个模型中，新模型具有最小的均方根误差和相对误差。模型参数与细粒含量密切相关，且随初始体积含水率增大而减小。新模型能够准确描述负温下的土体导热系数变化规律，可为寒区传热传质耦合计算提供基础。
鉴于冻结条件下测量导热系数存在困难，为明确温度对导热系数的影响规律，提出了具有三参数（λ0,a和b）的双曲模型来描述土体导热系数与负温的关系。然后，采用实测导热系数和3种常用模型对新模型的性能进行了评价，并对模型参数进行了敏感性分析。结果表明，双曲线模型能较准确地预测冻结过程中土体导热系数变化规律。在4个模型中，新模型具有最小的均方根误差和相对误差。模型参数与细粒含量密切相关，且随初始体积含水率增大而减小。新模型能够准确描述负温下的土体导热系数变化规律，可为寒区传热传质耦合计算提供基础。
为克服现有冬季输水梯形渠道冻胀力学模型未充分考虑冻结区与水下非冻结区差异,以及未考虑土体连续性的不足,该研究根据冻土与非冻土剪切刚度的不同,冻结区采用Pasternak双参数弹性地基梁模型,而非冻结区采用Winkler模型,综合Pasternak模型考虑土体连续性及Winkler模型易于求解、所需参数少的优点,提出联合Winkler-Pasternak模型的冬季输水梯形渠道冻胀力学分析方法。以新疆玛纳斯河流域某冬季输水梯形渠道为例,计算渠坡衬砌板法向变形,并将本文模型、Winkler模型、Pasternak模型计算结果与观测值进行了对比分析,最后计算了衬砌板截面弯矩及上表面应力分布。结果表明:衬砌板法向变形可分为冻胀段、沉降段及冻胀-沉降过渡段三个部分,三种模型计算结果均能较好地反映衬砌板法向位移基本变化趋势,且本文模型计算结果与实测值更加接近,表明了模型合理性。衬砌板易开裂位置位于冻土区距离水位线10.0%～23.3%坡板长处,与工程实际相符。该研究可为寒区冬季输水梯形渠道抗冻胀设计提供科学参考与理论依据。
为克服现有冬季输水梯形渠道冻胀力学模型未充分考虑冻结区与水下非冻结区差异,以及未考虑土体连续性的不足,该研究根据冻土与非冻土剪切刚度的不同,冻结区采用Pasternak双参数弹性地基梁模型,而非冻结区采用Winkler模型,综合Pasternak模型考虑土体连续性及Winkler模型易于求解、所需参数少的优点,提出联合Winkler-Pasternak模型的冬季输水梯形渠道冻胀力学分析方法。以新疆玛纳斯河流域某冬季输水梯形渠道为例,计算渠坡衬砌板法向变形,并将本文模型、Winkler模型、Pasternak模型计算结果与观测值进行了对比分析,最后计算了衬砌板截面弯矩及上表面应力分布。结果表明:衬砌板法向变形可分为冻胀段、沉降段及冻胀-沉降过渡段三个部分,三种模型计算结果均能较好地反映衬砌板法向位移基本变化趋势,且本文模型计算结果与实测值更加接近,表明了模型合理性。衬砌板易开裂位置位于冻土区距离水位线10.0%～23.3%坡板长处,与工程实际相符。该研究可为寒区冬季输水梯形渠道抗冻胀设计提供科学参考与理论依据。
为克服现有Winkler模型未考虑渠基冻土连续性的不足，引入Pasternak剪切层描述独立土弹簧间的相互作用，进而提出Pasternak冻土地基上梯形渠道冻胀力学分析方法。对基土均匀冻胀且无顶盖板约束的梯形渠道导出接触面法向应力、衬砌板冻胀位移及截面内力分布的解析式。以甘肃省某梯形渠道为例，应用本文模型和Winkler模型计算各衬砌板冻胀位移分布及接触面法向应力分布，并结合观测值进行了对比。结果表明：本文模型计算结果与观测值符合良好，且相比Winkler模型计算结果更接近观测值，能更加准确地反映衬砌冻胀位移分布规律，表明模型合理性。该模型能较好地体现法向冻胀力随衬砌冻胀变形的释放与衰减；法向冻胀力作用于坡板中下部且呈非线性、差异分布；中上部有脱开、翘起趋势而受法向冻结力作用；底板则只受法向冻胀力作用。研究结果可为梯形渠道抗冻胀设计提供参考。