高地温、冻土使铁路、公路等工程隧道、路基施工及运营存在较大的安全隐患，地温数据是地温场机理研究的关键因素，远程无人监测手段是获取长周期地温数据的最佳手段。现有传输技术在无人区难以开展，无人区的远程数据传输是实现远程监测的关键因素，采用北斗短报文技术实现远程通讯功能。由于民用北斗系统的限制，使得通讯不可靠，通过自定传输通讯机制的方法解决了无通讯回执的问题；通过数据组包及压缩的手段解决了北斗短报文系统传输空间小、间隔时间长导致的传输时间长，低传输成功率的问题。通过某铁路的冻土监测孔实践表明：设计的传输方案使得传输成功率在85%以上，获得了大量的地温监测数据，为无人区大数据远程传输提供了一种新的手段，为铁路方案设计提供了翔实的数据支撑。
高地温、冻土使铁路、公路等工程隧道、路基施工及运营存在较大的安全隐患，地温数据是地温场机理研究的关键因素，远程无人监测手段是获取长周期地温数据的最佳手段。现有传输技术在无人区难以开展，无人区的远程数据传输是实现远程监测的关键因素，采用北斗短报文技术实现远程通讯功能。由于民用北斗系统的限制，使得通讯不可靠，通过自定传输通讯机制的方法解决了无通讯回执的问题；通过数据组包及压缩的手段解决了北斗短报文系统传输空间小、间隔时间长导致的传输时间长，低传输成功率的问题。通过某铁路的冻土监测孔实践表明：设计的传输方案使得传输成功率在85%以上，获得了大量的地温监测数据，为无人区大数据远程传输提供了一种新的手段，为铁路方案设计提供了翔实的数据支撑。
高地温、冻土使铁路、公路等工程隧道、路基施工及运营存在较大的安全隐患，地温数据是地温场机理研究的关键因素，远程无人监测手段是获取长周期地温数据的最佳手段。现有传输技术在无人区难以开展，无人区的远程数据传输是实现远程监测的关键因素，采用北斗短报文技术实现远程通讯功能。由于民用北斗系统的限制，使得通讯不可靠，通过自定传输通讯机制的方法解决了无通讯回执的问题；通过数据组包及压缩的手段解决了北斗短报文系统传输空间小、间隔时间长导致的传输时间长，低传输成功率的问题。通过某铁路的冻土监测孔实践表明：设计的传输方案使得传输成功率在85%以上，获得了大量的地温监测数据，为无人区大数据远程传输提供了一种新的手段，为铁路方案设计提供了翔实的数据支撑。
高地温、冻土使铁路、公路等工程隧道、路基施工及运营存在较大的安全隐患，地温数据是地温场机理研究的关键因素，远程无人监测手段是获取长周期地温数据的最佳手段。现有传输技术在无人区难以开展，无人区的远程数据传输是实现远程监测的关键因素，采用北斗短报文技术实现远程通讯功能。由于民用北斗系统的限制，使得通讯不可靠，通过自定传输通讯机制的方法解决了无通讯回执的问题；通过数据组包及压缩的手段解决了北斗短报文系统传输空间小、间隔时间长导致的传输时间长，低传输成功率的问题。通过某铁路的冻土监测孔实践表明：设计的传输方案使得传输成功率在85%以上，获得了大量的地温监测数据，为无人区大数据远程传输提供了一种新的手段，为铁路方案设计提供了翔实的数据支撑。
花岗岩分布广泛、强度高，是低温液化天然气（LNG）地下存储的理想介质。然而LNG形成的极端低温（-162℃）使得花岗岩岩体性质发生改变，影响储库安全。为了探究超低温下花岗岩力学特性，开展了-90℃～-165℃低温环境下干燥和饱和花岗岩单轴压缩试验、热膨胀测试以及微观观察。试验结果表明，当温度从-90℃降低到-165℃时，饱和花岗岩的抗压强度和弹性模量分别提高31.1%,24%，干燥状态花岗岩的弹性模量提高了12.8%，而抗压强度变化不明显。力学强度提升主要原因在于随着温度的降低，干燥花岗岩因为自身矿物结构低温收缩导致内部颗粒胶结作用增强；饱和花岗岩由于含有孔隙水，遇低温冻结成冰，使岩石空隙与裂纹黏结得更加紧密，岩石内部结构更为致密。通过试验数据建立了岩石线膨胀系数与温度的负相关经验关系式，嵌入到COMSOL的热-力耦合模型中，实现了低温LNG储库长期稳定性分析。随着运营年限增加和温度降低，岩石产生冻胀效应，岩层间发生挤压变形，导致地表出现隆起风险，同时这项研究也对地下岩体空间工程发展具有重要意义。
花岗岩分布广泛、强度高，是低温液化天然气（LNG）地下存储的理想介质。然而LNG形成的极端低温（-162℃）使得花岗岩岩体性质发生改变，影响储库安全。为了探究超低温下花岗岩力学特性，开展了-90℃～-165℃低温环境下干燥和饱和花岗岩单轴压缩试验、热膨胀测试以及微观观察。试验结果表明，当温度从-90℃降低到-165℃时，饱和花岗岩的抗压强度和弹性模量分别提高31.1%,24%，干燥状态花岗岩的弹性模量提高了12.8%，而抗压强度变化不明显。力学强度提升主要原因在于随着温度的降低，干燥花岗岩因为自身矿物结构低温收缩导致内部颗粒胶结作用增强；饱和花岗岩由于含有孔隙水，遇低温冻结成冰，使岩石空隙与裂纹黏结得更加紧密，岩石内部结构更为致密。通过试验数据建立了岩石线膨胀系数与温度的负相关经验关系式，嵌入到COMSOL的热-力耦合模型中，实现了低温LNG储库长期稳定性分析。随着运营年限增加和温度降低，岩石产生冻胀效应，岩层间发生挤压变形，导致地表出现隆起风险，同时这项研究也对地下岩体空间工程发展具有重要意义。
花岗岩分布广泛、强度高，是低温液化天然气（LNG）地下存储的理想介质。然而LNG形成的极端低温（-162℃）使得花岗岩岩体性质发生改变，影响储库安全。为了探究超低温下花岗岩力学特性，开展了-90℃～-165℃低温环境下干燥和饱和花岗岩单轴压缩试验、热膨胀测试以及微观观察。试验结果表明，当温度从-90℃降低到-165℃时，饱和花岗岩的抗压强度和弹性模量分别提高31.1%,24%，干燥状态花岗岩的弹性模量提高了12.8%，而抗压强度变化不明显。力学强度提升主要原因在于随着温度的降低，干燥花岗岩因为自身矿物结构低温收缩导致内部颗粒胶结作用增强；饱和花岗岩由于含有孔隙水，遇低温冻结成冰，使岩石空隙与裂纹黏结得更加紧密，岩石内部结构更为致密。通过试验数据建立了岩石线膨胀系数与温度的负相关经验关系式，嵌入到COMSOL的热-力耦合模型中，实现了低温LNG储库长期稳定性分析。随着运营年限增加和温度降低，岩石产生冻胀效应，岩层间发生挤压变形，导致地表出现隆起风险，同时这项研究也对地下岩体空间工程发展具有重要意义。
为验证冻结砂砾土压缩过程中是否存在压融效应，对不同含水（冰）状态与不同冻结温度的砂砾土进行无侧限压缩试验和电阻测试，通过核磁共振测定饱和砂砾土的未冻水含量。结果表明：（1）砂砾土压缩过程电阻均先快速降低后趋缓，仅有干燥样品在应力峰值点后出现电阻增大的现象；（2）电阻快速降低阶段干燥样品的电阻降低率小于饱和冻结样品，-4℃饱和样品该值为26.8%，其值为相同温度下干燥样品的4倍；（3）随温度降低，电阻快速降低阶段的降低率先增加后减小；（4）随温度降低，自由水与毛细水的相对含量快速减小，吸附水的相对含量先小幅增加后缓慢降低。分析认为：冻结砂砾土压缩过程中存在压融效应，这导致样品在受荷过程中高应力区未冻水含量增大，而融水会沿未冻水膜向低应力区的孔隙迁移、复冰进而改变孔隙结构；冻结温度在-2～-4℃区间附近，压融效应更容易发生。
为验证冻结砂砾土压缩过程中是否存在压融效应，对不同含水（冰）状态与不同冻结温度的砂砾土进行无侧限压缩试验和电阻测试，通过核磁共振测定饱和砂砾土的未冻水含量。结果表明：（1）砂砾土压缩过程电阻均先快速降低后趋缓，仅有干燥样品在应力峰值点后出现电阻增大的现象；（2）电阻快速降低阶段干燥样品的电阻降低率小于饱和冻结样品，-4℃饱和样品该值为26.8%，其值为相同温度下干燥样品的4倍；（3）随温度降低，电阻快速降低阶段的降低率先增加后减小；（4）随温度降低，自由水与毛细水的相对含量快速减小，吸附水的相对含量先小幅增加后缓慢降低。分析认为：冻结砂砾土压缩过程中存在压融效应，这导致样品在受荷过程中高应力区未冻水含量增大，而融水会沿未冻水膜向低应力区的孔隙迁移、复冰进而改变孔隙结构；冻结温度在-2～-4℃区间附近，压融效应更容易发生。
为验证冻结砂砾土压缩过程中是否存在压融效应，对不同含水（冰）状态与不同冻结温度的砂砾土进行无侧限压缩试验和电阻测试，通过核磁共振测定饱和砂砾土的未冻水含量。结果表明：（1）砂砾土压缩过程电阻均先快速降低后趋缓，仅有干燥样品在应力峰值点后出现电阻增大的现象；（2）电阻快速降低阶段干燥样品的电阻降低率小于饱和冻结样品，-4℃饱和样品该值为26.8%，其值为相同温度下干燥样品的4倍；（3）随温度降低，电阻快速降低阶段的降低率先增加后减小；（4）随温度降低，自由水与毛细水的相对含量快速减小，吸附水的相对含量先小幅增加后缓慢降低。分析认为：冻结砂砾土压缩过程中存在压融效应，这导致样品在受荷过程中高应力区未冻水含量增大，而融水会沿未冻水膜向低应力区的孔隙迁移、复冰进而改变孔隙结构；冻结温度在-2～-4℃区间附近，压融效应更容易发生。