本研究基于低温弯曲实验、冻融劈裂实验和约束试件温度应力实验，模拟北方高寒地域环境纤维沥青混合料的低温耐受性，探究了沥青种类、玄武岩纤维长度和直径对沥青混合料低温性能的影响规律。研究结果表明：在高寒大温差条件下，沥青种类对沥青混合料低温性能具有显著影响，其中SBS改性沥青>70#基质沥青；在相同纤维掺量下，三种直径的玄武岩纤维对AC-13混合料低温性能的改善作用为7μm>16μm>25μm；三种长度（3 mm、6 mm、12 mm）的玄武岩纤维对AC-13混合料的性能改善呈先增后减趋势，6 mm长度的纤维对低温性能改善效果最佳。该研究成果可为玄武岩纤维在寒冷地区道路上的应用提供实验参考，也可作为教学案例应用于土木工程领域研究生课程，用来研究高寒地区道路工程路面材料的特殊设计需求。
为探究寒区重力坝抵抗强余震的能力，根据实际情况，首先进行了冻融循环和紫外线辐照交替试验，根据试验结果建立数值模型；在此基础上，研究大坝在二次震害影响下应力及损伤分布情况。结果表明：混凝土劣化后，二次震害加深了高坝损伤，坝体下游折坡处的损伤程度明显；混凝土劣化和强余震双重作用，导致坝体上游死水位处在地震作用下会产生明显破坏，下游折坡处产生近乎贯穿坝顶的裂缝。该研究可为严寒地区既损混凝土坝的抗震评估和修复提供科学依据。
随着全球气候变暖，山区冰川消融以至退缩，致使该区域冰湖面积扩大，湖水蓄水量逐年增加，冰体滑入冰湖激起的涌浪和冲击波，冲刷或直接冲垮冰碛坝薄弱鞍部，导致冰湖溃决，并诱发泥石流等次生地质灾害。本文以冰滑坡或冰崩落入冰碛湖后涌浪的传播衰减为原型，在前期资料系统收集整理及综合分析研究后，建立了室内物理模型。通过物理模拟实验来归纳总结冰块落入冰湖产生涌浪高度沿程衰减规律，从而为冰湖溃决泥石流灾害的监测预警、防治和管理提供理论和技术支撑。
研究冻土区天然气水合物核磁共振（NMR）响应特征对冻土层结构划分及水合物储层识别具有重要意义。为此,设计实验研究了四丁基溴化铵（TBAB）水合物形成和分解过程中实验样本的NMR信号变化规律,为天然气水合物研究提供参考。实验数据表明,水合物样本冻融过程中NMR信号横向弛豫（T2）时间谱含三个明显波峰,即主峰、次峰、附峰,分别源于自由水、结合水及水溶有机质中的H核。波峰的分布、幅值、面积及变化规律,可作为研究水合物样本物化态变化过程的依据,尤其是次峰和附峰的显著程度是判断水合物存在及表征其含量的直接证据。将TBAB水合物的分解过程分为分散期、分解期和稳定期三个阶段,推导建立了水合物样本NMR信号与温度、时间的关系式,可作为定量分析水合物含量和存储条件的依据。
针对高寒地区隧道混凝土抗冻性等性-能的要求,采用实验的方式制备符合高寒地区隧道的混凝土,并将制备的混凝土结合温控技术应用到白拉山隧道二衬施工中。最后通过实践表明,本文制备的混凝土结合温控技术,能够满足高寒地区隧道施工中对抗冻融的要求,具有一定的工程实践的价值。
科研团队学术影响力的定量评估是团队实现自我诊断和科研管理者实施高效管理的前提条件。如何根据科研团队的学科特点,利用现有的数据条件构建和量化切实有效的评估指标,一直是团队自身及其管理者所关注的重要问题。结合冻土工程国家重点实验室,采用学科领域专家咨询与文献计量相结合的方法,通过建立具有类似规模的国际科研团队群、细分学科领域中的研究分支、构建相应的评估指标,量化实验室团队在学科领域和各研究分支的学术影响力,为今后科研团队学术影响力的评估提供一种定量分析参考。
利用自行设计的试验台,通过模型实验研究了钢管冻土组合结构承载后的变化规律。研究结果表明加载过程中组合结构底部跨中位置先行开裂,破坏前纵向应变沿截面高度近似成线性分布,而钢管与冻土脱离后仍能发挥部分承载作用。
西藏藏东南地区作为典型季节性冻土地区之一,由于受特殊的地理、地貌、地质及水文气象条件影响,国内对藏东南地区的季节性冻土研究较少,目前很难在相关文献和资料中查找到。以此为研究对象,采用实地调研,室内试验的方法,对藏东南地区季节性冻土进行物理力学性质研究,为当地各项基础工程建设提供依据。
本文结合非动力型脱气器与动力型脱气器的优点,研制出一种适用于低流量、低流速等小型钻探工程的飞溅离心式钻井泥浆脱气设备,并组建一套陆域天然气水合物钻井气体的快速监测系统。此套系统中,钻井泥浆在脱气筒内自动采集气体并将气体样本通过导管引入实验室,通过阀切换、多柱分离、双检测器的气相色谱分析系统,可同时检测CH_4、C2H_6、C2H4、C3H8、C3H6、n-C4H10、i-C4H10、n-C5H12、i-C5H12、O2、N2、CO2、CO等多种气体。其中,烃类气体的方法检出限为0.10～1.00μL/L,非烃气体的检出限为100μL...
研究通过系统的霍普金森压杆实验,分析了冻土冲击动态应力-应变曲线的特征,验证了冻土的应变汇聚现象,揭示了产生这一现象的原因。研究发现应变率、实验冻结温度和初始含水量等参数对应力-应变曲线均有影响,而应变汇聚现象产生的首要条件是具有相同的加载应变率,与温度和初始含水量等参数无关。同时,冻土的动态裂纹损伤类型和裂纹损伤演化方式能够直接影响汇聚现象中应力-应变曲线的形状,温度损伤现象是冻土特有的动态力学性能和应变汇聚现象产生的重要原因。此外,霍普金森压杆实验特殊的冲击动态加载方式和实验基本假设产生了特定的加载历程,实验加载条件决定了应变汇聚现象的汇聚点位置。因此,应变汇聚现象反映了冲击动态加载条件下冻土特有的力学性能,是冻土固有性质和实验手段共同作用的结果。
