为求解基坑工程围护结构出现渗漏而采用局部冻结止水的温度场分布,以基坑阳角处3管冻结封水为背景,考虑地连墙绝热边界的影响,基于热势叠加理论和镜像法,推导获得稳态温度场解析解,并通过不同特征截面上解析与数值结果的对比,验证解析解的准确性和适用性。研究表明:1)稳态条件下各特征截面的温度误差在0.3℃以内,解析解具有足够的精确性; 2)随着冻结天数的增加,冻结模型由非稳态逐渐向准稳态转变,温度误差不断减小,由第10天的17.1℃降低到第100天的0.3℃,解析解随冻结时间延长而逐渐适用和准确; 3)铺设保温材料的地连墙限制了冷量的耗散,有利于基坑阳角与冻结管轴面之间土体的降温,而冻结管轴面对称位置的冻土温度明显更高(最大温差达17℃),成为冻结薄弱区域; 4)在基坑局部渗漏水冻结修复时,考虑绝热边界积极效果的同时也应关注冻结薄弱区域的存在,以优化冻结管与绝热边界的位置关系。
为求解基坑工程围护结构出现渗漏而采用局部冻结止水的温度场分布,以基坑阳角处3管冻结封水为背景,考虑地连墙绝热边界的影响,基于热势叠加理论和镜像法,推导获得稳态温度场解析解,并通过不同特征截面上解析与数值结果的对比,验证解析解的准确性和适用性。研究表明:1)稳态条件下各特征截面的温度误差在0.3℃以内,解析解具有足够的精确性; 2)随着冻结天数的增加,冻结模型由非稳态逐渐向准稳态转变,温度误差不断减小,由第10天的17.1℃降低到第100天的0.3℃,解析解随冻结时间延长而逐渐适用和准确; 3)铺设保温材料的地连墙限制了冷量的耗散,有利于基坑阳角与冻结管轴面之间土体的降温,而冻结管轴面对称位置的冻土温度明显更高(最大温差达17℃),成为冻结薄弱区域; 4)在基坑局部渗漏水冻结修复时,考虑绝热边界积极效果的同时也应关注冻结薄弱区域的存在,以优化冻结管与绝热边界的位置关系。
为解决寒冷地区屋面渗漏的问题，该文提出一种钢筋混凝土平屋面防渗漏系统，并通过缩尺模型试验对该屋面系统在寒冷地区的渗漏防护进行研究。采用机器学习中的支持向量机（SVM）模型对某寒冷地区冻融循环季节的天气进行预测，在该基础上对屋顶系统进行有限元分析，说明系统的防漏机理。研究结果表明，在冻融循环过程中提高屋面温度，可以减少冻融循环带来的温度应力的影响，减缓屋面内部裂缝的发展，降低屋面渗漏的概率，为解决寒冷地区屋面渗漏问题提供新思路。
为解决寒冷地区屋面渗漏的问题，该文提出一种钢筋混凝土平屋面防渗漏系统，并通过缩尺模型试验对该屋面系统在寒冷地区的渗漏防护进行研究。采用机器学习中的支持向量机（SVM）模型对某寒冷地区冻融循环季节的天气进行预测，在该基础上对屋顶系统进行有限元分析，说明系统的防漏机理。研究结果表明，在冻融循环过程中提高屋面温度，可以减少冻融循环带来的温度应力的影响，减缓屋面内部裂缝的发展，降低屋面渗漏的概率，为解决寒冷地区屋面渗漏问题提供新思路。
结合寒区隧道工程项目,分析了冻胀渗漏水的处治施工技术,探究了大断面软岩隧道渗漏水重要成因,然后制定了"以排为主""排堵相融合"的处治施工技术方案。实践证明,该隧道渗漏水处治施工技术方案有效、可行,且处治效果良好,避免渗漏水再次发生。
结合寒区隧道工程项目,分析了冻胀渗漏水的处治施工技术,探究了大断面软岩隧道渗漏水重要成因,然后制定了"以排为主""排堵相融合"的处治施工技术方案。实践证明,该隧道渗漏水处治施工技术方案有效、可行,且处治效果良好,避免渗漏水再次发生。
近年来,我国公路隧道得到了蓬勃的发展。调查表明,渗漏水是隧道工程中常见的病害之一,因此隧道渗漏水病害研究成为热点问题。从物理化学作用、降雨以及冻胀三方面入手,通过建立物理化学数学模型,结合单纯形Monte Carlo法求解得出整个系统中反应动力随总自由能变化而变化,并且结合实例说明了统计参数方差较大时反应趋于平衡;并且根据渗漏量以及冻胀力的计算分析可以看出,渗漏量与地下水位和衬砌厚度存在紧密联系,当衬砌后的空洞缺陷尺寸较大时,冻胀力也增大。本研究为隧道渗漏水防治提供借鉴。
近年来,我国公路隧道得到了蓬勃的发展。调查表明,渗漏水是隧道工程中常见的病害之一,因此隧道渗漏水病害研究成为热点问题。从物理化学作用、降雨以及冻胀三方面入手,通过建立物理化学数学模型,结合单纯形Monte Carlo法求解得出整个系统中反应动力随总自由能变化而变化,并且结合实例说明了统计参数方差较大时反应趋于平衡;并且根据渗漏量以及冻胀力的计算分析可以看出,渗漏量与地下水位和衬砌厚度存在紧密联系,当衬砌后的空洞缺陷尺寸较大时,冻胀力也增大。本研究为隧道渗漏水防治提供借鉴。
寒区渠道由于水位和温度的周期性变化,渠基土经历"湿干冻融"循环作用,这将加剧加高渠道的不协调变形。因此,以北疆输水渠道加高改造工程为例,结合有限元计算结果分析了不同渗漏点高度对渠坡不协调变形的影响,主要结论如下:(1)渠坡不协调变形最显著的时间点出现在"冻"的阶段,但是并非出现在温度最低点,而是出现在温度由最低温度开始向上回升时;(2)当渗漏点在渠坡中点附近时,加高层引起的渠坡不协调变形最显著,渠坡与衬砌之间的漏空变形最大,且随着"湿干冻融"循环次数的增大而增大,并有逐渐趋于稳定的趋势;(3)渗漏点高于渠坡中点时,虽然渠坡冻胀变形增大,但是不协调变形引起的渠坡与衬砌之间的漏空变形反倒降低。渗漏点低于渠坡中点时,渠坡冻胀变形和不协调变形都较低。可见,渠坡冻胀量大并不一定意味着加高渠坡不协调变形大,渗漏点位置较低时,冻胀量越小且加高渠道的不协调变形也最小,是一种最理想的工况。
寒区渠道由于水位和温度的周期性变化,渠基土经历"湿干冻融"循环作用,这将加剧加高渠道的不协调变形。因此,以北疆输水渠道加高改造工程为例,结合有限元计算结果分析了不同渗漏点高度对渠坡不协调变形的影响,主要结论如下:(1)渠坡不协调变形最显著的时间点出现在"冻"的阶段,但是并非出现在温度最低点,而是出现在温度由最低温度开始向上回升时;(2)当渗漏点在渠坡中点附近时,加高层引起的渠坡不协调变形最显著,渠坡与衬砌之间的漏空变形最大,且随着"湿干冻融"循环次数的增大而增大,并有逐渐趋于稳定的趋势;(3)渗漏点高于渠坡中点时,虽然渠坡冻胀变形增大,但是不协调变形引起的渠坡与衬砌之间的漏空变形反倒降低。渗漏点低于渠坡中点时,渠坡冻胀变形和不协调变形都较低。可见,渠坡冻胀量大并不一定意味着加高渠坡不协调变形大,渗漏点位置较低时,冻胀量越小且加高渠道的不协调变形也最小,是一种最理想的工况。