利用232组试验数据,运用粒度熵理论定量描述土体的颗粒含量变化规律,研究土质、细颗粒含量、颗粒特征参数、压实度、初始含水率、试样尺寸与冻胀率的关系。结果表明:细颗粒含量是影响冻胀率的重要因素,其次是含水率。粒度熵参数能够很好地描述不同路基填料的冻胀率变化特征,标准基础熵与冻胀率存在较为明显的线性关系,为寒区建设工程的地基和基础稳定性研究提供参考。
冻胀是影响冻土工程稳定性的关键因素之一,而水分迁移是决定冻胀等级的核心。为明确水头差对水分迁移及冻胀的影响规律,在传统无压补水的单向冻结试验基础上,引入水头差形成水头差,进行了4组不同水头差下的单向冻结试验。试验结果表明:当水头差从0增大至0.5m、1.0m、2.0m时,补水量增幅分别为29.56%、42.51%、79.87%,冻胀率增幅为14.14%、21.12%和72.80%。在水头差作用下,各位置的土体含水率均有所增大,冻结锋面处含水率最大增幅达到50%。水头差对水分迁移及冻胀有明显的促进作用,反映了采用单一细粒含量评价冻胀敏感性的不足。因此,应根据土体所处环境,合理评价冻胀敏感性,为冻土工程水害治理提供参考。
冻胀是影响冻土工程稳定性的关键因素之一,而水分迁移是决定冻胀等级的核心。为明确水头差对水分迁移及冻胀的影响规律,在传统无压补水的单向冻结试验基础上,引入水头差形成水头差,进行了4组不同水头差下的单向冻结试验。试验结果表明:当水头差从0增大至0.5m、1.0m、2.0m时,补水量增幅分别为29.56%、42.51%、79.87%,冻胀率增幅为14.14%、21.12%和72.80%。在水头差作用下,各位置的土体含水率均有所增大,冻结锋面处含水率最大增幅达到50%。水头差对水分迁移及冻胀有明显的促进作用,反映了采用单一细粒含量评价冻胀敏感性的不足。因此,应根据土体所处环境,合理评价冻胀敏感性,为冻土工程水害治理提供参考。
利用232组试验数据,运用粒度熵理论定量描述土体的颗粒含量变化规律,研究土质、细颗粒含量、颗粒特征参数、压实度、初始含水率、试样尺寸与冻胀率的关系。结果表明:细颗粒含量是影响冻胀率的重要因素,其次是含水率。粒度熵参数能够很好地描述不同路基填料的冻胀率变化特征,标准基础熵与冻胀率存在较为明显的线性关系,为寒区建设工程的地基和基础稳定性研究提供参考。
利用232组试验数据,运用粒度熵理论定量描述土体的颗粒含量变化规律,研究土质、细颗粒含量、颗粒特征参数、压实度、初始含水率、试样尺寸与冻胀率的关系。结果表明:细颗粒含量是影响冻胀率的重要因素,其次是含水率。粒度熵参数能够很好地描述不同路基填料的冻胀率变化特征,标准基础熵与冻胀率存在较为明显的线性关系,为寒区建设工程的地基和基础稳定性研究提供参考。
冻胀是影响冻土工程稳定性的关键因素之一,而水分迁移是决定冻胀等级的核心。为明确水头差对水分迁移及冻胀的影响规律,在传统无压补水的单向冻结试验基础上,引入水头差形成水头差,进行了4组不同水头差下的单向冻结试验。试验结果表明:当水头差从0增大至0.5m、1.0m、2.0m时,补水量增幅分别为29.56%、42.51%、79.87%,冻胀率增幅为14.14%、21.12%和72.80%。在水头差作用下,各位置的土体含水率均有所增大,冻结锋面处含水率最大增幅达到50%。水头差对水分迁移及冻胀有明显的促进作用,反映了采用单一细粒含量评价冻胀敏感性的不足。因此,应根据土体所处环境,合理评价冻胀敏感性,为冻土工程水害治理提供参考。
为了研究冷端温度、土质和补水压力对土体冻胀影响的强弱以及现行评价土体冻胀敏感性的方法在土体有压补水冻结时的适用性,开展了三因素三水平的冻胀正交试验。基于灰色关联度法得到的结果表明,影响土体冻胀率的因素由强到弱依次为补水压力、冷端温度和土质。补水压力、冷端温度与冻胀率的关联度较大,土质与冻胀率的关联度较小。在较高的补水压力作用下,非冻胀敏感性的砂类土产生了明显的冰透镜体,且部分砂类土的冻胀率超过了黏质土的冻胀率。发现仅凭细粒含量评价水压作用下砂类土的冻胀敏感性存在缺陷,应根据土体所处的实际环境进行综合评估。通过讨论冻胀敏感性、融沉敏感性与冻害敏感性之间的关系,提出受水压影响的寒区工程构筑物须通过设置隔水和排水设施以及使用换填法来综合防治冻害的方法,可为相关工程的设计及安全运营提供参考。
为了研究冷端温度、土质和补水压力对土体冻胀影响的强弱以及现行评价土体冻胀敏感性的方法在土体有压补水冻结时的适用性,开展了三因素三水平的冻胀正交试验。基于灰色关联度法得到的结果表明,影响土体冻胀率的因素由强到弱依次为补水压力、冷端温度和土质。补水压力、冷端温度与冻胀率的关联度较大,土质与冻胀率的关联度较小。在较高的补水压力作用下,非冻胀敏感性的砂类土产生了明显的冰透镜体,且部分砂类土的冻胀率超过了黏质土的冻胀率。发现仅凭细粒含量评价水压作用下砂类土的冻胀敏感性存在缺陷,应根据土体所处的实际环境进行综合评估。通过讨论冻胀敏感性、融沉敏感性与冻害敏感性之间的关系,提出受水压影响的寒区工程构筑物须通过设置隔水和排水设施以及使用换填法来综合防治冻害的方法,可为相关工程的设计及安全运营提供参考。
为了研究冷端温度、土质和补水压力对土体冻胀影响的强弱以及现行评价土体冻胀敏感性的方法在土体有压补水冻结时的适用性,开展了三因素三水平的冻胀正交试验。基于灰色关联度法得到的结果表明,影响土体冻胀率的因素由强到弱依次为补水压力、冷端温度和土质。补水压力、冷端温度与冻胀率的关联度较大,土质与冻胀率的关联度较小。在较高的补水压力作用下,非冻胀敏感性的砂类土产生了明显的冰透镜体,且部分砂类土的冻胀率超过了黏质土的冻胀率。发现仅凭细粒含量评价水压作用下砂类土的冻胀敏感性存在缺陷,应根据土体所处的实际环境进行综合评估。通过讨论冻胀敏感性、融沉敏感性与冻害敏感性之间的关系,提出受水压影响的寒区工程构筑物须通过设置隔水和排水设施以及使用换填法来综合防治冻害的方法,可为相关工程的设计及安全运营提供参考。
考虑了冻胀敏感性土和冻胀非敏感性土在交界面两边的冻胀差异性,及穿越两种土壤交界面的输油、输气管道的内禀轴向力(可能源自温度应力、交界面处的水平冻胀效应,以及管道安装时产生的初应力等)的联合作用,建立了可用于计算管道的横向位移(挠度)、弯矩和剪力等分布状态的数学模型,并进行了解析求解.对该模型基于算例的数值分析表明,管道中存在一定程度的轴向拉力有利于冻胀环境下管道的安全运营,而存在一定程度的轴向压力不利于管道在冻胀环境下的安全运营.暖季埋设的管道在冷季来临时,温度应力表现为轴向拉应力.忽略其他原因产生的轴向压力,管道会因温度拉应力的存在而变得更加安全稳定.