钱塘江底地层富含气及动水,会明显影响江底联络通道冻结施工的温度场演变过程和分布特征。为解决该问题,通过对位于钱塘江底的杭州地铁6号线某联络通道冻结工程进行现场监测,研究冻结施工中不同位置地层温度的演变过程,分析停冻后冻结管内的温度变化特征,获得地层中含气及地下水流动对联络通道冻结温度场的影响规律。1)双侧发散布孔时,冻土向内平均发展速度是向外的1.47倍,而停冻6 h后外排和内排冻结管内的温度分别回升5℃和10℃; 2)地层中囊状气泡削弱了冻结管向周围土体的冷量传递过程,从而明显影响冻结效果,冻结过程中气泡位置的温度比冻结管终端位置偏高8～18.4℃; 3)地下水流动也会影响地层中的冷量分布,冻结57 d时冻结壁上、下游对应位置冻结管内温度相差8℃,而停冻6 h后相应位置的冻结管内温度分别回升了5℃和2℃。研究结果表明:双侧隧道内发散布孔方式可以有效解决含气及动水地层中影响联络通道冻结施工的问题,而地层中囊状气泡和地下水流动都会明显影响冻结温度场的分布特征。
钱塘江底地层富含气及动水,会明显影响江底联络通道冻结施工的温度场演变过程和分布特征。为解决该问题,通过对位于钱塘江底的杭州地铁6号线某联络通道冻结工程进行现场监测,研究冻结施工中不同位置地层温度的演变过程,分析停冻后冻结管内的温度变化特征,获得地层中含气及地下水流动对联络通道冻结温度场的影响规律。1)双侧发散布孔时,冻土向内平均发展速度是向外的1.47倍,而停冻6 h后外排和内排冻结管内的温度分别回升5℃和10℃; 2)地层中囊状气泡削弱了冻结管向周围土体的冷量传递过程,从而明显影响冻结效果,冻结过程中气泡位置的温度比冻结管终端位置偏高8～18.4℃; 3)地下水流动也会影响地层中的冷量分布,冻结57 d时冻结壁上、下游对应位置冻结管内温度相差8℃,而停冻6 h后相应位置的冻结管内温度分别回升了5℃和2℃。研究结果表明:双侧隧道内发散布孔方式可以有效解决含气及动水地层中影响联络通道冻结施工的问题,而地层中囊状气泡和地下水流动都会明显影响冻结温度场的分布特征。
针对道路风吹雪灾害的工程防雪措施，采用数值模拟与现场实测相结合的方法，系统研究防雪栅透风率和不同阶段积雪形态对防雪栅周边流场的影响特性，分析不同阶段积雪的形成机理，得到防雪栅周边积雪的演化规律。结果表明：随着防雪栅透风率的增加，防雪栅背风侧低速区以及旋涡范围逐渐缩小，雪颗粒堆积的速度变慢，对于不同透风率的防雪栅，积雪均最先在其背风侧5 H～9 H范围内发生沉积（H为防雪栅高度），并逐渐向两侧延伸；防雪栅底部间隙使得气流在防雪栅底部被加速，雪颗粒不易沉积，有效延长了防雪栅被积雪掩埋的时间；防雪栅两侧-2.5 H～18 H范围雪颗粒均会发生沉积，随着积雪厚度的不断增加，积雪的增长速率逐渐趋缓。
针对道路风吹雪灾害的工程防雪措施，采用数值模拟与现场实测相结合的方法，系统研究防雪栅透风率和不同阶段积雪形态对防雪栅周边流场的影响特性，分析不同阶段积雪的形成机理，得到防雪栅周边积雪的演化规律。结果表明：随着防雪栅透风率的增加，防雪栅背风侧低速区以及旋涡范围逐渐缩小，雪颗粒堆积的速度变慢，对于不同透风率的防雪栅，积雪均最先在其背风侧5 H～9 H范围内发生沉积（H为防雪栅高度），并逐渐向两侧延伸；防雪栅底部间隙使得气流在防雪栅底部被加速，雪颗粒不易沉积，有效延长了防雪栅被积雪掩埋的时间；防雪栅两侧-2.5 H～18 H范围雪颗粒均会发生沉积，随着积雪厚度的不断增加，积雪的增长速率逐渐趋缓。
建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一。由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但是仍缺乏在稳定风雪条件下的广泛验证,限制了其预测方法的进一步提升和推广。为了揭示风速和持续时间对立方体周边积雪演化过程的影响,该文在西北严寒地区的稳定吹雪条件下,对不同风速下立方体模型周边不同时刻的积雪深度进行实测。讨论了不同工况下堆积区域最大积雪深度、积雪剖面的变化以及立方体迎风区两侧的积雪堆积形态。结果表明:在不同工况下,立方体周边风致积雪均在迎风和背风壁面处堆积,在模型前缘和后方出现侵蚀,随着风速的变化,积雪深度、积雪范围、积雪堆积位置都会发生相应的改变;随着时间的变化,积雪最大深度位置也会转移。
建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一。由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但是仍缺乏在稳定风雪条件下的广泛验证,限制了其预测方法的进一步提升和推广。为了揭示风速和持续时间对立方体周边积雪演化过程的影响,该文在西北严寒地区的稳定吹雪条件下,对不同风速下立方体模型周边不同时刻的积雪深度进行实测。讨论了不同工况下堆积区域最大积雪深度、积雪剖面的变化以及立方体迎风区两侧的积雪堆积形态。结果表明:在不同工况下,立方体周边风致积雪均在迎风和背风壁面处堆积,在模型前缘和后方出现侵蚀,随着风速的变化,积雪深度、积雪范围、积雪堆积位置都会发生相应的改变;随着时间的变化,积雪最大深度位置也会转移。
建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一。由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但方程及参数设置仍存在不足,实测数据库中又仅有在风雪流中单个立方体模型周边积雪的实测对比数据,模拟方法得不到广泛验证,缺乏模型的多样性限制了预测方法的进一步提升和推广。为了揭示不同长宽比对建筑物周边积雪分布的影响,对不同工况下长方体周边积雪分布进行了现场实测,同时用数值模拟方法模拟了不同工况下长方体周边风场,讨论了风场与其积雪分布的关系。结果表明:该模拟方法利用模型周边风速分布能较好地推测出积雪侵蚀堆积范围,对于不同长宽比的建筑,迎风侧积雪分布只与建筑高度有关,长宽比对其影响不大,横风向侵蚀影响范围与建筑长度成正比,且背风侧侵蚀范围受建筑长度影响较大,建筑宽度对其周边积雪分布影响较小。
建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一。由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但方程及参数设置仍存在不足,实测数据库中又仅有在风雪流中单个立方体模型周边积雪的实测对比数据,模拟方法得不到广泛验证,缺乏模型的多样性限制了预测方法的进一步提升和推广。为了揭示不同长宽比对建筑物周边积雪分布的影响,对不同工况下长方体周边积雪分布进行了现场实测,同时用数值模拟方法模拟了不同工况下长方体周边风场,讨论了风场与其积雪分布的关系。结果表明:该模拟方法利用模型周边风速分布能较好地推测出积雪侵蚀堆积范围,对于不同长宽比的建筑,迎风侧积雪分布只与建筑高度有关,长宽比对其影响不大,横风向侵蚀影响范围与建筑长度成正比,且背风侧侵蚀范围受建筑长度影响较大,建筑宽度对其周边积雪分布影响较小。
为明确中低纬度高海拔多年冻土区"宽厚黑"路面结构和路面类型对路基路面体系温度场的影响规律,在青藏高原高温多年冻土区分别铺筑了窄幅和宽幅沥青路面-路基温度场监测试验段,对两种尺度路基路面体系不同深度和横向位置处以及天然大地不同深度处温度状况进行3年连续观测和统计分析。结果表明:宽幅路面沥青层年温度波动幅度高于窄幅路面,且波动幅度差异随路面结构层深度增加而减小;新建公路路基填土会经历持续2年以上的初期冻融放吸热不稳定阶段;高填方宽幅沥青路面-路基体系吸热面积与散热面积的同时增加导致宽幅路基路面体系不同横向位置和深度处温度场更为复杂;沥青路面宽度从5m增加到24.5m导致最大融化深度增加量在1.5～2.0m。在中低纬度高海拔多年冻土区设计宽幅公路路基填土高度时应考虑具体路基断面特点,计算极端天气下的宽幅路基路面体系从建设期到稳定期的温度场,保证阳面路肩一侧融化深度始终满足要求
为明确中低纬度高海拔多年冻土区"宽厚黑"路面结构和路面类型对路基路面体系温度场的影响规律,在青藏高原高温多年冻土区分别铺筑了窄幅和宽幅沥青路面-路基温度场监测试验段,对两种尺度路基路面体系不同深度和横向位置处以及天然大地不同深度处温度状况进行3年连续观测和统计分析。结果表明:宽幅路面沥青层年温度波动幅度高于窄幅路面,且波动幅度差异随路面结构层深度增加而减小;新建公路路基填土会经历持续2年以上的初期冻融放吸热不稳定阶段;高填方宽幅沥青路面-路基体系吸热面积与散热面积的同时增加导致宽幅路基路面体系不同横向位置和深度处温度场更为复杂;沥青路面宽度从5m增加到24.5m导致最大融化深度增加量在1.5～2.0m。在中低纬度高海拔多年冻土区设计宽幅公路路基填土高度时应考虑具体路基断面特点,计算极端天气下的宽幅路基路面体系从建设期到稳定期的温度场,保证阳面路肩一侧融化深度始终满足要求