为了探究人工地层冻结（artificial ground freezing, AGF）多圈管冻结壁温度场分布与发展规律，以淮北青东煤矿东风井为工程背景，利用现场实测数据和COMSOL Multiphysics软件建立三维冻结温度场数值计算模型，分析了立井井筒所在土层在差异冻结技术下的冻结温度场时空演化规律。研究结果表明：在对比分析中三圈管相较两圈管冻结扩展速度较快，相同的冻结时间下，冻结壁平均温度要低0.73～3.32℃·d-1，有效厚度增加0.38 m；砂土层相同冻结时间的条件下冻结壁平均温度要比黏土层低0.94～1.50℃，有效厚度增加0.21 m。冻结井筒计算范围内，径向温度场呈现出圈管之间温度低，圈管两侧温度较高的“马鞍型”分布；在土体深度方向，不同土性的土层温度梯度较为明显，具体表现为三圈管以及细砂层位温度更低，30 d左右Ⅱ层土体（三圈管砂土层）降温速率达到最大，约为1.12℃·d-1，首先完成土体降温阶段进入冻结壁交圈和拓展阶段，此时其他土层仍处于土体降温阶段。“长短腿”冻结管布置形式既可以提高井筒开挖的时间，缩短工期；又可以防...
为了探究人工地层冻结（artificial ground freezing, AGF）多圈管冻结壁温度场分布与发展规律，以淮北青东煤矿东风井为工程背景，利用现场实测数据和COMSOL Multiphysics软件建立三维冻结温度场数值计算模型，分析了立井井筒所在土层在差异冻结技术下的冻结温度场时空演化规律。研究结果表明：在对比分析中三圈管相较两圈管冻结扩展速度较快，相同的冻结时间下，冻结壁平均温度要低0.73～3.32℃·d-1，有效厚度增加0.38 m；砂土层相同冻结时间的条件下冻结壁平均温度要比黏土层低0.94～1.50℃，有效厚度增加0.21 m。冻结井筒计算范围内，径向温度场呈现出圈管之间温度低，圈管两侧温度较高的“马鞍型”分布；在土体深度方向，不同土性的土层温度梯度较为明显，具体表现为三圈管以及细砂层位温度更低，30 d左右Ⅱ层土体（三圈管砂土层）降温速率达到最大，约为1.12℃·d-1，首先完成土体降温阶段进入冻结壁交圈和拓展阶段，此时其他土层仍处于土体降温阶段。“长短腿”冻结管布置形式既可以提高井筒开挖的时间，缩短工期；又可以防...
针对寒区铁路路基冻胀整治难题，以我国一寒区铁路路桥过渡段冻害整治工点为依托，介绍了一种可在运营条件下实施的路基微型盾构置换方法。基于数值计算软件建立了环境-路基-盾构置换层-地基的多层结构水热力耦合模型，采用数值计算方法分析路基内部水分场、温度场、冻胀变形场的影响机理及演化规律，验证了盾构置换层所起冷屏障层、水分阻滞层、零冻胀填料夹层等预期效应。综合现场测试和计算结果分析，论证了微型盾构置换方法用于路基冻害整治的有效性与实用性。
针对寒区铁路路基冻胀整治难题，以我国一寒区铁路路桥过渡段冻害整治工点为依托，介绍了一种可在运营条件下实施的路基微型盾构置换方法。基于数值计算软件建立了环境-路基-盾构置换层-地基的多层结构水热力耦合模型，采用数值计算方法分析路基内部水分场、温度场、冻胀变形场的影响机理及演化规律，验证了盾构置换层所起冷屏障层、水分阻滞层、零冻胀填料夹层等预期效应。综合现场测试和计算结果分析，论证了微型盾构置换方法用于路基冻害整治的有效性与实用性。
为研究冻土在复杂应力路径下的力学特性，利用自主研发的冻土三轴仪，进行了广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的压缩试验，分析了冻结砂在不同应力状态下的强度演化规律和变形特性。试验结果表明：当小主应力相同时，冻结砂在广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的强度和应力-应变曲线的斜率依次增大，小主应力对冻土的强度起到提高作用；小主应力方向始终产生膨胀变形；体应变随着大主应变的增加呈现先剪缩后剪胀的趋势，且在同一试验类型下，小主应力对体应变影响程度较小；同一试验加载条件下，小主应力越小，偏应力与球应力之比的位置越高；从广义三轴压缩应力状态至平面应变应力状态再到真三轴应力状态，试样的破坏强度依次提升。
为研究冻土在复杂应力路径下的力学特性，利用自主研发的冻土三轴仪，进行了广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的压缩试验，分析了冻结砂在不同应力状态下的强度演化规律和变形特性。试验结果表明：当小主应力相同时，冻结砂在广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的强度和应力-应变曲线的斜率依次增大，小主应力对冻土的强度起到提高作用；小主应力方向始终产生膨胀变形；体应变随着大主应变的增加呈现先剪缩后剪胀的趋势，且在同一试验类型下，小主应力对体应变影响程度较小；同一试验加载条件下，小主应力越小，偏应力与球应力之比的位置越高；从广义三轴压缩应力状态至平面应变应力状态再到真三轴应力状态，试样的破坏强度依次提升。
岩石冻胀过程中的水分迁移研究是冻岩力学研究的核心。首先阐释了薄膜水迁移理论、毛细理论、分凝冰理论3种主流的水分迁移理论，对3种理论的应用情况进行了介绍。从原位冻结、水分迁移冻结产生冻胀力的角度入手，对冻胀力解析模型研究、试验研究、数值模拟研究3个方面的研究进展进行概述。分别就解析模型中单一椭圆形裂隙冻胀力及寒区隧道3类典型冻胀力的计算、试验研究中冻胀力量值的影响因素及冻融循环中冻胀力的演化特征、数值模拟中单裂隙冻胀力及寒区隧道冻胀力模拟问题，展开了分析并指出了存在的不足之处。提出在冻胀力的解析模型研究和数值模拟研究中应充分考虑多种情况的耦合作用和水分迁移过程，以及在试验研究中开展测量方法的改进等研究建议。
岩石冻胀过程中的水分迁移研究是冻岩力学研究的核心。首先阐释了薄膜水迁移理论、毛细理论、分凝冰理论3种主流的水分迁移理论，对3种理论的应用情况进行了介绍。从原位冻结、水分迁移冻结产生冻胀力的角度入手，对冻胀力解析模型研究、试验研究、数值模拟研究3个方面的研究进展进行概述。分别就解析模型中单一椭圆形裂隙冻胀力及寒区隧道3类典型冻胀力的计算、试验研究中冻胀力量值的影响因素及冻融循环中冻胀力的演化特征、数值模拟中单裂隙冻胀力及寒区隧道冻胀力模拟问题，展开了分析并指出了存在的不足之处。提出在冻胀力的解析模型研究和数值模拟研究中应充分考虑多种情况的耦合作用和水分迁移过程，以及在试验研究中开展测量方法的改进等研究建议。
川藏交通廊道沿线山高谷深，地层岩性多变，新构造运动活跃，气候恶劣复杂，导致滑坡、崩塌、泥石流、冰湖溃决洪水等灾害极其发育，对铁路施工及运营带来严重影响.林芝-波密段就是典型地质灾害高发区域，常年受到冰川泥石流的影响，是川藏交通廊道重大灾害防治的难点区段.虽然目前在单沟尺度上对冰川泥石流的形成条件、影响因素、物源性质取得了一定的认识，但对于川藏交通廊道沿线不同类型的冰川泥石流诱发因素、区域发展演化规律及灾变指标的研究还较为初步，尚未构建完善的监测预警体系.借助多源长时序遥感影像、气象监测数据，结合野外实地验证和历史数据分析发现：川藏交通廊道周边区域冰川泥石流沟谷共99条，主要分布于恰青冰川-易贡乡、加拉贝垒-南迦巴瓦峰和古乡沟-嘎隆寺冰川一带；过去40年冰川经历了复杂的流动速度变化，表现为较小高海拔悬冰川活动性增强，大型沟谷冰川活动性减弱；自1973年以来，研究区冰川泥石流呈现频率增高、规模增大的特征.此外，从冰川泥石流发育沟道比降来看，发生高陡地形的滑坡、冰-岩崩诱发的泥石流频率增加.未来，冰川持续退缩，促使冰川源区冰瀑消失，发育更大规模的悬冰川，会增加这类冰川泥石流的风险；冰川泥石流...
川藏交通廊道沿线山高谷深，地层岩性多变，新构造运动活跃，气候恶劣复杂，导致滑坡、崩塌、泥石流、冰湖溃决洪水等灾害极其发育，对铁路施工及运营带来严重影响.林芝-波密段就是典型地质灾害高发区域，常年受到冰川泥石流的影响，是川藏交通廊道重大灾害防治的难点区段.虽然目前在单沟尺度上对冰川泥石流的形成条件、影响因素、物源性质取得了一定的认识，但对于川藏交通廊道沿线不同类型的冰川泥石流诱发因素、区域发展演化规律及灾变指标的研究还较为初步，尚未构建完善的监测预警体系.借助多源长时序遥感影像、气象监测数据，结合野外实地验证和历史数据分析发现：川藏交通廊道周边区域冰川泥石流沟谷共99条，主要分布于恰青冰川-易贡乡、加拉贝垒-南迦巴瓦峰和古乡沟-嘎隆寺冰川一带；过去40年冰川经历了复杂的流动速度变化，表现为较小高海拔悬冰川活动性增强，大型沟谷冰川活动性减弱；自1973年以来，研究区冰川泥石流呈现频率增高、规模增大的特征.此外，从冰川泥石流发育沟道比降来看，发生高陡地形的滑坡、冰-岩崩诱发的泥石流频率增加.未来，冰川持续退缩，促使冰川源区冰瀑消失，发育更大规模的悬冰川，会增加这类冰川泥石流的风险；冰川泥石流...