煤矸石是煤矿生产过程中产生的固废，已经成为目前堆放量和排放量最大的固体废弃物之一。大量的煤矸石堆存，不仅造成资源浪费，还会产生环境安全风险，研究其利用具有重要意义。文章以鄂尔多斯地区的煤矸石为研究对象，将煤矸石分别代替30%、50%和70%的粗集料，研究水泥稳定煤矸石混合料的力学性能和耐久性。结果表明：对于7 d无侧限抗压强度，不同煤矸石掺量的混合料强度均能满足规范要求，其中掺量为50%的煤矸石混合料强度最大；对于混合料不同养生龄期的抗压强度和养生28 d的劈裂强度，掺量为30%的煤矸石混合料抗压强度和劈裂强度均最大，掺量为70%的煤矸石混合料强度均为最小；通过冻融循环试验验证，掺配煤矸石会影响混合料的抗冻性能，但可以通过增加水泥剂量来提高抗冻性能。
煤矸石是煤矿生产过程中产生的固废，已经成为目前堆放量和排放量最大的固体废弃物之一。大量的煤矸石堆存，不仅造成资源浪费，还会产生环境安全风险，研究其利用具有重要意义。文章以鄂尔多斯地区的煤矸石为研究对象，将煤矸石分别代替30%、50%和70%的粗集料，研究水泥稳定煤矸石混合料的力学性能和耐久性。结果表明：对于7 d无侧限抗压强度，不同煤矸石掺量的混合料强度均能满足规范要求，其中掺量为50%的煤矸石混合料强度最大；对于混合料不同养生龄期的抗压强度和养生28 d的劈裂强度，掺量为30%的煤矸石混合料抗压强度和劈裂强度均最大，掺量为70%的煤矸石混合料强度均为最小；通过冻融循环试验验证，掺配煤矸石会影响混合料的抗冻性能，但可以通过增加水泥剂量来提高抗冻性能。
煤矸石是煤矿生产过程中产生的固废，已经成为目前堆放量和排放量最大的固体废弃物之一。大量的煤矸石堆存，不仅造成资源浪费，还会产生环境安全风险，研究其利用具有重要意义。文章以鄂尔多斯地区的煤矸石为研究对象，将煤矸石分别代替30%、50%和70%的粗集料，研究水泥稳定煤矸石混合料的力学性能和耐久性。结果表明：对于7 d无侧限抗压强度，不同煤矸石掺量的混合料强度均能满足规范要求，其中掺量为50%的煤矸石混合料强度最大；对于混合料不同养生龄期的抗压强度和养生28 d的劈裂强度，掺量为30%的煤矸石混合料抗压强度和劈裂强度均最大，掺量为70%的煤矸石混合料强度均为最小；通过冻融循环试验验证，掺配煤矸石会影响混合料的抗冻性能，但可以通过增加水泥剂量来提高抗冻性能。
为研究寒区气候变化对地聚物固化土耐久性的影响，以偏高岭土、碱性激发剂固化的粉质黏土为原材料，分别以剑麻纤维和纳米SiO2为改良材料，制备了改性地聚物固化土。通过冻融循环试验、无侧限抗压强度试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验，研究了冻融循环作用下改性地聚物固化土的力学性能、微观结构特性和所选取材料的可持续性。研究结果表明：第一次冻融循环对改性地聚物固化土的力学特性影响最为显著；养护过程中剑麻纤维会抑制试样的水化反应，而纳米SiO2会促进试样的水化反应，冻融循环过程中改性地聚物固化土的水化反应仍在进行。此外，剑麻纤维的加入可显著降低地聚物固化土的碳排放量，纳米SiO2可有效降低地聚物固化土的碳排放指数和经济效益指数。
为研究寒区气候变化对地聚物固化土耐久性的影响，以偏高岭土、碱性激发剂固化的粉质黏土为原材料，分别以剑麻纤维和纳米SiO2为改良材料，制备了改性地聚物固化土。通过冻融循环试验、无侧限抗压强度试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验，研究了冻融循环作用下改性地聚物固化土的力学性能、微观结构特性和所选取材料的可持续性。研究结果表明：第一次冻融循环对改性地聚物固化土的力学特性影响最为显著；养护过程中剑麻纤维会抑制试样的水化反应，而纳米SiO2会促进试样的水化反应，冻融循环过程中改性地聚物固化土的水化反应仍在进行。此外，剑麻纤维的加入可显著降低地聚物固化土的碳排放量，纳米SiO2可有效降低地聚物固化土的碳排放指数和经济效益指数。
为研究寒区气候变化对地聚物固化土耐久性的影响，以偏高岭土、碱性激发剂固化的粉质黏土为原材料，分别以剑麻纤维和纳米SiO2为改良材料，制备了改性地聚物固化土。通过冻融循环试验、无侧限抗压强度试验、扫描电镜试验和X射线衍射试验，研究了冻融循环作用下改性地聚物固化土的力学性能、微观结构特性和所选取材料的可持续性。研究结果表明：第一次冻融循环对改性地聚物固化土的力学特性影响最为显著；养护过程中剑麻纤维会抑制试样的水化反应，而纳米SiO2会促进试样的水化反应，冻融循环过程中改性地聚物固化土的水化反应仍在进行。此外，剑麻纤维的加入可显著降低地聚物固化土的碳排放量，纳米SiO2可有效降低地聚物固化土的碳排放指数和经济效益指数。
多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
深厚表土层井筒施工中较多采用冻结法来实施，其中无侧限抗压强度是冻结设计的重要的力学参数。由于室内实验的局限性及影响因素的复杂性，强度经验公式的适用性差。提出了采用高度集成的XGBoost算法来预测不同粒径分布冻土强度的方法，与其他经验公式方法相比，准确度较高。进一步的通过皮尔逊相关系数分析，分别研究温度、应变速率与冻土无侧限抗压强度的非线性相关性。结果表明，温度和无侧限抗压强度呈强负相关性；强度前期增速较大，中期增速平缓，后期增速较大。应变速率和无侧限抗压强度呈正相关性，强度对不同大小的应变速率敏感程度不同。应变速率较小时，强度略有增加；应变速率增大时，强度增幅增大。不同土体变化趋势相似，但粒径分布不同造成最终强度有差异。该研究可为冻结法施工中，土体的强度预测提供科学依据。
深厚表土层井筒施工中较多采用冻结法来实施，其中无侧限抗压强度是冻结设计的重要的力学参数。由于室内实验的局限性及影响因素的复杂性，强度经验公式的适用性差。提出了采用高度集成的XGBoost算法来预测不同粒径分布冻土强度的方法，与其他经验公式方法相比，准确度较高。进一步的通过皮尔逊相关系数分析，分别研究温度、应变速率与冻土无侧限抗压强度的非线性相关性。结果表明，温度和无侧限抗压强度呈强负相关性；强度前期增速较大，中期增速平缓，后期增速较大。应变速率和无侧限抗压强度呈正相关性，强度对不同大小的应变速率敏感程度不同。应变速率较小时，强度略有增加；应变速率增大时，强度增幅增大。不同土体变化趋势相似，但粒径分布不同造成最终强度有差异。该研究可为冻结法施工中，土体的强度预测提供科学依据。