冻土区天然气水合物开采过程中冰相生成增加了天然气在储层内的运移难度,因此,增加天然气产量和减少冰的产生对储层内气体运移阻塞影响是冻融水合物储层高效开发面临的关键问题。以祁连山冻土区DK–2站位储层参数为基础,提出降压与水力压裂协同开发策略。通过数值模拟系统评估压裂带半径(0~5 m)和渗透率(1~1 000 mD)对开采效果的影响。研究表明,水力压裂形成的改性储层区可有效抑制冰相堵塞,加速压力传递与气体运移。当压裂带半径由0增至5.0 m时,天然气30 a的累计产量提升219%,其中前10 a贡献率达54.8%,储层总体分解率为48.7%。参数敏感性分析表明,压裂带渗透率超过100 mD后增产效果趋缓,最优压裂半径取4 m。该研究成果为冻土区水合物开采中冰堵效应的工程调控提供了理论依据,揭示了储层改造对提升气水两相运移效率的重要作用。
为抑制严寒地区桥上无砟轨道冻胀病害进一步发展,通过分析冻胀变化规律和产生原因,提出冻胀病害整治技术,并通过对严寒地区两处轨道冻胀进行现场应用来验证其整治效果。结果表明:严寒地区桥上无砟轨道冻胀集中发生在每年11月至次年4月,冻胀变化包括冻胀上涨、冻胀稳定和冻胀回落3个阶段;桥上无砟轨道冻胀的主要原因有底座与梁面间离缝,伸缩缝嵌缝材料脱落,环境温度低;桥上无砟轨道冻胀整治宜采用切割排水槽+底座与梁面间离缝注浆填充+排水槽回填+伸缩缝嵌缝封闭的方式;整治后,现场整治区域的轨道高低峰值变化小,且未出现轨道高低峰值变化量逐年增大的趋势,整治效果良好。
在寒带隧道工程中施工面临着恶劣天气的挑战,材料特性会在寒冷条件下转变,冻土施工尤为棘手,同时设备的使用也受到严寒环境的严重影响。针对低温地带隧道施工,本文着力探索核心技术的突破,以提升冬季作业效率。通过增强材料抗寒性、采用保暖混凝土技术、优化混凝土配比,可有效解决施工难题,这些科研成果已在实践中展现出显著的实用性和高效性。
青藏高原东南缘地形起伏大,构造运动活跃,发育着冰川和冻土,地质灾害种类多且发生频繁。为研究该地区地质灾害的分布特征和运动规律,选取澜沧江德钦段作为研究区,基于一个轨道的ALOS-2卫星和3个轨道的Sentinel-1A卫星数据,利用Stacking-InSAR和DS-InSAR技术分别进行了研究区大范围地质灾害调查和典型泥石流物源区的时间序列监测,并采用奇异谱分析(SSA)提取了形变的周期项特征。结果表明:研究区内共存在670个形变区域,石冰川占大部分,位于海拔较高的山顶,距澜沧江5 km的范围内有27个滑坡;选取的典型泥石流物源区2017~2022年形变时间序列呈线性趋势,其中石冰川周期项形变与降水量和气温存在相关性。
为提升高寒地区公路工程的使用寿命,结合工程勘察结果,进行施工原材料选择以及配合比设计,采用水泥碎石技术完成公路维修重建施工,并进行施工现场试样制备,进行压实性试验、冻融循环试验、低温膨胀试验,分析其冻融稳定性。在相同的冻融试验条件下,获取Y1和Y2质量损失率Δm、强度损失率ΔF以及损伤度S的试验结果,试验结果显示:采用水泥碎石技术施工后,能够提升公路质量,冻胀率为0.22%,冻融稳定性更佳,可提升高寒地区公路使用寿命。
相比普通公路、铁路工程,机场跑道具有更为严格的要求,尤其是寒区修建机场,需考虑冻融循环对跑道服役性能的影响。在寒区大温差环境下,地下水汽聚集形成的“锅盖效应”,会加剧跑道的冻融破坏。针对寒区机场跑道工程冻融影响因素、形成机理,归纳寒区跑道工程“锅盖效应”的形成机理,提出改善路基土性能和结构设计、控制水分迁移和防止“锅盖效应”、制定综合管理和维护策略、采取新材料与技术应用等病害防治技术。建议今后应逐步将室内试验、模型试验、数值分析、现场原位试验和实际工程病害检测紧密结合,完善和改进寒区机场跑道工程冻融理论和防治措施,并应用于工程实践中。
介绍GNSS(全球导航卫星系统)自动化监测技术的工作原理和应用组成。依托在建G0615线久治至马尔康段高速公路某段典型高边坡项目,采用GNSS自动监测技术进行位移监测,对监测数据进行分析,显示出边坡位移变化与降雨、冻融循环有较好的响应,论证自动化监测方案的可行性;在高寒、高海拔地区高边坡监控中,自动化监测技术的应用优势更加明显。
寒区铁路隧道冻害问题不仅威胁到隧道结构的稳定,同时给铁路安全运营带来巨大的安全隐患,其一直是寒区隧道工程的难点和研究热点,工程界迫切需要可靠、高效的防寒抗冻工程技术措施。首先,调研了我国寒区铁路隧道的建设及运营情况,总结分析了常见的隧道冻害现象,包括衬砌开裂掉块、拱顶挂冰、道床积冰、排水系统冻结等。然后,针对当前寒区隧道缺乏隧道温度场时空分布预测方法、隧道冻害机制和演化规律不清晰、防寒抗冻设计方法与治理技术不成熟这3个技术难点,对已取得的研究成果进行总结和讨论,相关成果如下:1)研发了寒区隧道室内试验系统,结合大量的温度场相关实测数据,探明了温度场时空分布规律,建立了温度场预测方法; 2)研发了渗流试验设备,揭示了冻害产生的链发式机制,查明了排水系统冻结规律与冻融响应机制;3)建立了寒区铁路隧道抗冻防寒设计标准,形成了隧道冻害综合防控体系。最后,展望了我国寒区铁路隧道防寒抗冻研究在防寒保温材料、主动保温系统、温度场规律预测等方面进一步深化研究的方向。
西藏藏东南地区地处青藏高原东南部,地势陡峭。多期次板块构造运动、岩体间相互挤压运动导致地质灾害频繁发生且规模大。针对该区域的地质灾害调查与监测研究工作对防灾减灾具有重要意义。文章以藏东南然乌地区为研究区,分别利用升降轨Sentinel-1A卫星数据对该区域隐患灾害点进行识别,并分析了SAR影像几何畸变对地质灾害识别的影响。通过对InSAR监测结果进行分析,文章最终共圈定了区域内的滑坡、冰川隐患灾害点67处。同时,为了更好的分析灾害体的形变特征和规律,选取了然乌区域安目错北岸三处典型冰川灾害体,利用多维小基线子集(MSBAS)技术获取了坡体的二维(水平东西向和垂直向)形变速率和时间序列。通过对吉穷隆冰川、迫弄冰川和瓦巴村冰川三处典型冰川的形变时间序列结果进行分析,发现从2018年1月到2020年10月,三个冰川水平东西方向上的最大累计位移量分别达到了202 mm、283 mm、194 mm,垂直方向上最大累计位移量分别达到了97 mm、-155 mm、-163 mm。水平方向上三处典型冰川表现为加速变形趋势,垂直方向上表现为缓慢蠕滑变形趋势。同时分析了瓦巴村冰川二维形变时间序列与降雨量和...
白银市的冬春季节气候寒冷,外界温度相对较低,项目工程在建造和运行过程中经常会面临较为严重的冻害,很多工程运行效率低下,经常出现这样或那样的问题,影响到居民的正常运水。在掌握本地区农村饮水安全工程建设现状的基础上,需要明确冻害发生的原因,然后采取针对性措施进行处理,确保将冻害发生所造成的威胁降低到最小。本文结合实际工作经验,首先探讨了农村饮水安全工程冻害产生原因,然后论述了具体的防冻技术措施,希望通过研究对广大同行有所帮助。