为了获得盾构解困冻结过程中泥水仓内温度场的演变规律，以南京市江宁区新济洲供水管线过江廊道盾构解困工程为原型，依据相似理论进行了盾构内部水平冻结温度场的模型试验，研究大孔距冻结过程中泥水仓内温度场演变过程及分布特征，获得如下结论：通过盾构超前地质探孔和注浆孔布置的20根冻结管，在冻结管最大间距为3.12 m条件下，75 d时可将直径为6 480 mm的盾构泥水仓内冻实，而冻结施工至135 d后泥水仓内冻土平均温度达到-13℃，纵向温差约为4.4℃，整体冻结效果较均匀，满足盾构开仓时的封水和承载要求。冻结施工中临时停冻会导致泥水仓内冻土冷量重新分布，停冻10 h时整体冻结壁温度升高至-14～-10℃，而重新冻结20 h后冻结壁即可恢复到停冻前状态。冻结结束45 d后盾构泥水仓内冻土平均温度升高至-4℃，满足盾构复推施工要求，而冻结管位置冻土温度回升至0℃还需要约20 d，并在0℃附近维持约125d。施工中可采取强制解冻或循环泥浆等辅助措施来加快盾构泥水仓内冻土的解冻速度，洞内水平冻结方法是构建盾构仓内常压检修环境的有效地层改良手段。
为了获得盾构解困冻结过程中泥水仓内温度场的演变规律，以南京市江宁区新济洲供水管线过江廊道盾构解困工程为原型，依据相似理论进行了盾构内部水平冻结温度场的模型试验，研究大孔距冻结过程中泥水仓内温度场演变过程及分布特征，获得如下结论：通过盾构超前地质探孔和注浆孔布置的20根冻结管，在冻结管最大间距为3.12 m条件下，75 d时可将直径为6 480 mm的盾构泥水仓内冻实，而冻结施工至135 d后泥水仓内冻土平均温度达到-13℃，纵向温差约为4.4℃，整体冻结效果较均匀，满足盾构开仓时的封水和承载要求。冻结施工中临时停冻会导致泥水仓内冻土冷量重新分布，停冻10 h时整体冻结壁温度升高至-14～-10℃，而重新冻结20 h后冻结壁即可恢复到停冻前状态。冻结结束45 d后盾构泥水仓内冻土平均温度升高至-4℃，满足盾构复推施工要求，而冻结管位置冻土温度回升至0℃还需要约20 d，并在0℃附近维持约125d。施工中可采取强制解冻或循环泥浆等辅助措施来加快盾构泥水仓内冻土的解冻速度，洞内水平冻结方法是构建盾构仓内常压检修环境的有效地层改良手段。
为了获得盾构解困冻结过程中泥水仓内温度场的演变规律，以南京市江宁区新济洲供水管线过江廊道盾构解困工程为原型，依据相似理论进行了盾构内部水平冻结温度场的模型试验，研究大孔距冻结过程中泥水仓内温度场演变过程及分布特征，获得如下结论：通过盾构超前地质探孔和注浆孔布置的20根冻结管，在冻结管最大间距为3.12 m条件下，75 d时可将直径为6 480 mm的盾构泥水仓内冻实，而冻结施工至135 d后泥水仓内冻土平均温度达到-13℃，纵向温差约为4.4℃，整体冻结效果较均匀，满足盾构开仓时的封水和承载要求。冻结施工中临时停冻会导致泥水仓内冻土冷量重新分布，停冻10 h时整体冻结壁温度升高至-14～-10℃，而重新冻结20 h后冻结壁即可恢复到停冻前状态。冻结结束45 d后盾构泥水仓内冻土平均温度升高至-4℃，满足盾构复推施工要求，而冻结管位置冻土温度回升至0℃还需要约20 d，并在0℃附近维持约125d。施工中可采取强制解冻或循环泥浆等辅助措施来加快盾构泥水仓内冻土的解冻速度，洞内水平冻结方法是构建盾构仓内常压检修环境的有效地层改良手段。
深厚含土重冰层是极限性不良地质,在其上修建路基会面临严重的冻胀和融沉病害,威胁车辆的运行安全。为此探究了将聚氨酯高聚物材料(PU)用作路基的保温隔热层以防止冻融病害。进行了PU的隔热性能试验,分析密度和冻融循环次数对PU导热系数的影响。开展了重冰层冻土路基保温隔热模型试验。研究了普通路基、单层PU板路基和双层PU板路基在冻融过程中的温度分布特征,定量描述了PU的隔热效果。研究结果表明:PU的导热系数与自身密度呈正相关,与冻融循环次数也呈正相关;PU的密度越低,其导热系数受到冻融循环的影响越大;PU的密度越高,其隔热性能越能在多次冻融循环中保持稳定;冻结时,普通路基的热通量是单层和双层PU板路基的1.7倍,融化时,普通路基的热通量是单层PU板路基的2.1倍,双层PU板路基的2.8倍;PU板具有保温隔热能力,可以抬升路基的冻结深度,减少冻胀病害,延长路基的冻结过程,避免融沉病害;双层PU板比单层PU板表现出更优秀的隔热效果。
深厚含土重冰层是极限性不良地质,在其上修建路基会面临严重的冻胀和融沉病害,威胁车辆的运行安全。为此探究了将聚氨酯高聚物材料(PU)用作路基的保温隔热层以防止冻融病害。进行了PU的隔热性能试验,分析密度和冻融循环次数对PU导热系数的影响。开展了重冰层冻土路基保温隔热模型试验。研究了普通路基、单层PU板路基和双层PU板路基在冻融过程中的温度分布特征,定量描述了PU的隔热效果。研究结果表明:PU的导热系数与自身密度呈正相关,与冻融循环次数也呈正相关;PU的密度越低,其导热系数受到冻融循环的影响越大;PU的密度越高,其隔热性能越能在多次冻融循环中保持稳定;冻结时,普通路基的热通量是单层和双层PU板路基的1.7倍,融化时,普通路基的热通量是单层PU板路基的2.1倍,双层PU板路基的2.8倍;PU板具有保温隔热能力,可以抬升路基的冻结深度,减少冻胀病害,延长路基的冻结过程,避免融沉病害;双层PU板比单层PU板表现出更优秀的隔热效果。
为研究八车道高速公路风吹雪积雪分布特征以及路堤高度对风吹雪的影响。基于室外模型试验方法，研究不同路堤高度下路堤周围速度流场、积雪分布规律和演化过程；基于数值模拟试验方法，对不同路堤高度下周围速度流场变化进行研究，并与室外模型试验速度流场变化结果比较，验证数值模拟结果的准确性；基于路面积雪量和积雪深度评估不同路堤高度抵御灾雪能力。结果表明：当风吹雪运动到路堤时，受到路堤阻碍产生速度分区，分别形成气流减速区、气流加速区、气流高速区、气流涡流回旋区和气流恢复区，路堤背风侧气流减速区面积明显大于路堤迎风侧；在路堤路面处，气流速度先降低后升高且在路堤背风侧路肩达到最大。路堤积雪主要发生在迎风侧，路面上有较多积雪，背风侧积雪较少。路堤周围速度流场特性与路堤高度密切相关，气流流过路堤迎风侧与背风侧周围形成风速减弱区与路堤高度正相关。通过对比3种不同路堤高度路面积雪量，0.3 m高度路堤路面积雪量最大，路面积雪最深，风吹雪环境下最不利。因此，通过设置合理路堤高度，可以改善路堤周边风速流场并减弱风吹雪灾害，从而起到阻雪作用。
为研究八车道高速公路风吹雪积雪分布特征以及路堤高度对风吹雪的影响。基于室外模型试验方法，研究不同路堤高度下路堤周围速度流场、积雪分布规律和演化过程；基于数值模拟试验方法，对不同路堤高度下周围速度流场变化进行研究，并与室外模型试验速度流场变化结果比较，验证数值模拟结果的准确性；基于路面积雪量和积雪深度评估不同路堤高度抵御灾雪能力。结果表明：当风吹雪运动到路堤时，受到路堤阻碍产生速度分区，分别形成气流减速区、气流加速区、气流高速区、气流涡流回旋区和气流恢复区，路堤背风侧气流减速区面积明显大于路堤迎风侧；在路堤路面处，气流速度先降低后升高且在路堤背风侧路肩达到最大。路堤积雪主要发生在迎风侧，路面上有较多积雪，背风侧积雪较少。路堤周围速度流场特性与路堤高度密切相关，气流流过路堤迎风侧与背风侧周围形成风速减弱区与路堤高度正相关。通过对比3种不同路堤高度路面积雪量，0.3 m高度路堤路面积雪量最大，路面积雪最深，风吹雪环境下最不利。因此，通过设置合理路堤高度，可以改善路堤周边风速流场并减弱风吹雪灾害，从而起到阻雪作用。
多年冻土区连续叶片螺旋桩在季节活动层无螺旋叶片，多年冻土层螺旋叶片与冻土咬合，竖向承载性能良好。通过模型试验方法对多年冻土区螺旋桩叶片宽度的承载特性进行了试验，研究了其承载力曲线与轴力曲线，最后提出多年冻土地区螺旋桩单桩承载力估算公式，主要得到如下结论：无叶片的桩承载力远小于带有叶片的螺旋桩，叶片宽度对螺旋桩承载力影响显著，螺旋桩承载力随叶片宽度增加逐渐增加。不同叶片宽度的螺旋桩，桩身轴力沿桩身深度方向逐渐递减，随着荷载增加桩端承载力逐渐增加，无螺旋叶片的桩桩身轴力变化远小于带有螺旋叶片的桩，桩身无螺旋叶片区域轴力变化幅度与无螺旋叶片的桩相同，桩身有叶片区域轴力变化幅度远大于无叶片区域，随着叶片宽度增加桩身轴力变化幅度逐渐增大。极限承载力随外径与内径比增大，正比例增大，试验可得到外径越大，螺旋桩的极限承载力越高。使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
多年冻土区连续叶片螺旋桩在季节活动层无螺旋叶片，多年冻土层螺旋叶片与冻土咬合，竖向承载性能良好。通过模型试验方法对多年冻土区螺旋桩叶片宽度的承载特性进行了试验，研究了其承载力曲线与轴力曲线，最后提出多年冻土地区螺旋桩单桩承载力估算公式，主要得到如下结论：无叶片的桩承载力远小于带有叶片的螺旋桩，叶片宽度对螺旋桩承载力影响显著，螺旋桩承载力随叶片宽度增加逐渐增加。不同叶片宽度的螺旋桩，桩身轴力沿桩身深度方向逐渐递减，随着荷载增加桩端承载力逐渐增加，无螺旋叶片的桩桩身轴力变化远小于带有螺旋叶片的桩，桩身无螺旋叶片区域轴力变化幅度与无螺旋叶片的桩相同，桩身有叶片区域轴力变化幅度远大于无叶片区域，随着叶片宽度增加桩身轴力变化幅度逐渐增大。极限承载力随外径与内径比增大，正比例增大，试验可得到外径越大，螺旋桩的极限承载力越高。使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
多年冻土区连续叶片螺旋桩在季节活动层无螺旋叶片，多年冻土层螺旋叶片与冻土咬合，竖向承载性能良好。通过模型试验方法对多年冻土区螺旋桩叶片宽度的承载特性进行了试验，研究了其承载力曲线与轴力曲线，最后提出多年冻土地区螺旋桩单桩承载力估算公式，主要得到如下结论：无叶片的桩承载力远小于带有叶片的螺旋桩，叶片宽度对螺旋桩承载力影响显著，螺旋桩承载力随叶片宽度增加逐渐增加。不同叶片宽度的螺旋桩，桩身轴力沿桩身深度方向逐渐递减，随着荷载增加桩端承载力逐渐增加，无螺旋叶片的桩桩身轴力变化远小于带有螺旋叶片的桩，桩身无螺旋叶片区域轴力变化幅度与无螺旋叶片的桩相同，桩身有叶片区域轴力变化幅度远大于无叶片区域，随着叶片宽度增加桩身轴力变化幅度逐渐增大。极限承载力随外径与内径比增大，正比例增大，试验可得到外径越大，螺旋桩的极限承载力越高。使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。