土体中的天然水含量与环境因素温度是导致冻土冻胀程度的重要原因，通过研究环境因素对冻胀的影响，发现相关规律，进而才能让冻土地区的建筑工程存在一个相对安全的环境之中。在冻融期间，温度的变化是导致土体中水分形态变化的重要原因，它在一定程度上改变土水势和土中水动力上，然后影响土体中的自由水运动速率。影响多年冻土冻胀的因素不是单一的，而是交融复杂多变的，研究冻胀机理成果跟一些经验，有利于处理中俄输油管道中相关的冻土灾害问题，对于冻区工程的保护具有积极的意义。

土体中的天然水含量与环境因素温度是导致冻土冻胀程度的重要原因，通过研究环境因素对冻胀的影响，发现相关规律，进而才能让冻土地区的建筑工程存在一个相对安全的环境之中。在冻融期间，温度的变化是导致土体中水分形态变化的重要原因，它在一定程度上改变土水势和土中水动力上，然后影响土体中的自由水运动速率。影响多年冻土冻胀的因素不是单一的，而是交融复杂多变的，研究冻胀机理成果跟一些经验，有利于处理中俄输油管道中相关的冻土灾害问题，对于冻区工程的保护具有积极的意义。

为研究穿越季节性冻土区的埋地输油管道在季节交替过程产生的冻胀融沉现象，采用了室外冻结、室内融化模拟冻融循环的试验条件，进行了冻融循环作用下埋地输油管道的应变试验研究。通过1∶10的缩尺实验模型，分析了冻融温度上下限、循环周期、管道位置土体温度场、管道位置冻胀力等因素对管道240 h内应变变化的影响。结果显示：不同土层温度与土表温度变化趋势一致，符合温度正弦变化规律。随着冻融循环的进行，管道顶部底部均为增大的压应变，直到第8次循环压应变趋于平稳，这一现象与棘轮效应理论所述一致；冻胀力的数值模拟与实测规律一致，管道顶部冻胀力大于底部。研究可为进一步研究冻土-管道相互作用机理提供依据。

为研究穿越季节性冻土区的埋地输油管道在季节交替过程产生的冻胀融沉现象，采用了室外冻结、室内融化模拟冻融循环的试验条件，进行了冻融循环作用下埋地输油管道的应变试验研究。通过1∶10的缩尺实验模型，分析了冻融温度上下限、循环周期、管道位置土体温度场、管道位置冻胀力等因素对管道240 h内应变变化的影响。结果显示：不同土层温度与土表温度变化趋势一致，符合温度正弦变化规律。随着冻融循环的进行，管道顶部底部均为增大的压应变，直到第8次循环压应变趋于平稳，这一现象与棘轮效应理论所述一致；冻胀力的数值模拟与实测规律一致，管道顶部冻胀力大于底部。研究可为进一步研究冻土-管道相互作用机理提供依据。

中俄原油管线所穿越的欧亚大陆冻土区稳定性较差，差异性地质构造普遍存在，管道正常运行极易引发融沉灾害，造成管沟积水，影响管道安全运行。利用Abaqus软件建立管—土三维有限元模型，基于应变设计准则考虑管线钢的材料非线性特性，研究分析管道穿越冻土融化区域时管道的应变变化规律及融化段长度、融化深度、管道内压3种参数对管道应变的影响。研究结果表明，管道处于冻融区域时会产生3个应变集中区，最大等效应变值出现在管道顶部即融化段中部。融化段长度对管道应变影响最大，内压次之，融化深度影响最小。研究结果可为今后冻土地区埋地管道工程的运行维护提供理论参考，以保证管道在服役期内安全运行。

中俄原油管线所穿越的欧亚大陆冻土区稳定性较差，差异性地质构造普遍存在，管道正常运行极易引发融沉灾害，造成管沟积水，影响管道安全运行。利用Abaqus软件建立管—土三维有限元模型，基于应变设计准则考虑管线钢的材料非线性特性，研究分析管道穿越冻土融化区域时管道的应变变化规律及融化段长度、融化深度、管道内压3种参数对管道应变的影响。研究结果表明，管道处于冻融区域时会产生3个应变集中区，最大等效应变值出现在管道顶部即融化段中部。融化段长度对管道应变影响最大，内压次之，融化深度影响最小。研究结果可为今后冻土地区埋地管道工程的运行维护提供理论参考，以保证管道在服役期内安全运行。

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战，开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现，目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析，缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现，各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取，以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究，以便构建更为合理的管土接触面单元模型，将其和具有普适性的冻土模型相结合，植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性，并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战，开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现，目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析，缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现，各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取，以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究，以便构建更为合理的管土接触面单元模型，将其和具有普适性的冻土模型相结合，植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性，并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战，开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现，目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析，缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现，各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取，以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究，以便构建更为合理的管土接触面单元模型，将其和具有普适性的冻土模型相结合，植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性，并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战，开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现，目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析，缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现，各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取，以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究，以便构建更为合理的管土接触面单元模型，将其和具有普适性的冻土模型相结合，植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性，并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。