针对东港灌区输水渠道存在冻胀破坏问题,研究提出一种以玻璃纤维为外掺料的泡沫混凝土,并分析不同玻璃纤维掺量混凝土的性能。试验结果显示,当纤维掺量为0.6%时,试块在冻融前的抗压强度为15.15MPa;在冻融循环50次后,试块的抗压强度为14.62MPa。当纤维掺量为0%时,试块在冻融前的抗压强度为11.23MPa;在冻融循环50次后,试块的抗压强度为7.73MPa。研究结果明,泡沫混凝土在防冻胀中有较好表现。
在寒冷地区的渠道防冻胀工程中,采用创新材料和施工方法是渠道抗冻胀工程的重要研究方向。文章重点对寒冷地区渠道防冻胀泡沫轻质混凝土的应用进行了讨论。根据现场测试结果,得出以下结论:泡沫轻质混凝土隔热功效、强度及价格优势均较好,25~30 cm厚度的泡沫轻质混凝土保温层能够起到同6 cm厚度的聚苯乙烯保温板一样的防冻胀作用,能够在高寒地区渠道防冻胀设计建设中使用。
冰冻会造成高寒高海拔地区农牧民取水用水困难。针对西藏农村供水工程防冻保暖存在的问题,通过实地调研、相关资料收集以及入户座谈等方式,调查了西藏高寒高海拔地区农村供水工程施工的特殊性,分析了农村供水工程冻害的原因,总结了各地采取的主要应对措施,具有较强的实用价值,为高寒高海拔地区农村供水工程建设管理提供重要参考。
以黑龙江省齐齐哈尔市泰来县某20 MWp光伏发电项目为依托,分析了严寒地区季节性冻土条件下光伏支架采用预应力高强混凝土(PHC)管桩作为支架基础(下文简称为“PHC桩基础”)时,该基础的抗冻拔稳定性,并根据分析结果给出了PHC桩基础相关的设计建议和可采取的防冻拔措施,以抵抗冻土层产生的切向冻胀力,从而有效降低了工程造价,并提高了光伏支架基础的安全性。
白银市的冬春季节气候寒冷,外界温度相对较低,项目工程在建造和运行过程中经常会面临较为严重的冻害,很多工程运行效率低下,经常出现这样或那样的问题,影响到居民的正常运水。在掌握本地区农村饮水安全工程建设现状的基础上,需要明确冻害发生的原因,然后采取针对性措施进行处理,确保将冻害发生所造成的威胁降低到最小。本文结合实际工作经验,首先探讨了农村饮水安全工程冻害产生原因,然后论述了具体的防冻技术措施,希望通过研究对广大同行有所帮助。
隧道地下水防冻(融)和结构抗冻是寒区隧道技术的关键,其中地下水防冻(融)是核心,结构抗冻是重点。通过结合地理位置以及寒区既有交通隧道的抗防冻技术和出现的冻害情况,提出高纬度寒区和高海拔寒区的设计分区方法;对比分析寒区公路和铁路等隧道相关技术标准的现状及存在的问题,提出寒区隧道抗防冻措施的优化方向;并结合实测运营铁路隧道洞内纵向温度场,分析寒区隧道抗防冻设计的主导因素。结果表明:1)高纬度寒区和高海拔寒区,可按最冷月平均气温和年平均气温,分别划分为5个设计分区; 2)寒区隧道抗防冻关键是围绕隧道构建保温排水系统,结构抗冻可采取提高结构抗冻性能和设置保温层防冻等措施; 3)隧道洞口高差形成的自然气压差,是影响寒区长大隧道洞内温度场沿纵向分布和抗防冻设计的主导因素。
为确保深季节冻土湿地地区高速铁路的安全平稳运营,新建哈尔滨至齐齐哈尔客运专线采用无砟轨道设计,且该线路穿越国家扎龙湿地自然保护区。由于其保护区水量丰富,冬季严寒漫长,路基冻胀融沉病害的发生频次较高。因此,本文结合哈齐客运专线HQTJ-5标抗冻胀路基填料的施工,研究影响路基冻胀大小的主要因素及抗冻胀填料的施工关键技术,以期确保深季节冻土湿地地区路基的冻融变形和工后沉降满足施工要求,为未来寒区高速铁路的高效安全建设提供技术指导。
为解决河套灌区渠道混凝土衬砌冻胀破坏问题,该研究提出由聚氨酯和聚苯乙烯2种材料组成的复合衬砌结构,建立渠道基土水热力耦合数值模型,通过现场试验和数值模拟方法分析不同衬砌结构下基土地温、含水率、冻胀量及等效应力变化。结果表明:与无保温衬砌结构相比,阴坡聚苯乙烯复合衬砌结构和聚氨酯复合衬砌结构下基土最低地温分别提高67.1%和64.7%,最大迁移含水率分别减少8%和9%,最大冻胀量分别减少80%和81%,基土内等效应力明显减小。这2种复合衬砌结构具有保温效果好、冻胀变形小等优点,可作为寒区渠道保温防冻胀衬砌结构的选择。同时数值模型计算结果与试验值基本吻合,说明此数值模型可合理地描述渠道基土冻结过程中地温和冻胀量变化。研究可为寒区渠道防冻胀衬砌结构设计提供理论依据和参考。
寒区铁路隧道呈两端出露的管道型建筑物,由于气压、自然风及列车活塞风的影响,隧道内温度受洞外环境温度影响明显,表现为当寒暖变化、冻融交替时,出现因结构渗漏水造成的拱墙挂冰和隧底积冰,以及因冻胀性围岩或结构背后存在空洞积水冻胀作用导致衬砌开裂等病害,已成为困扰寒区隧道运营的主要难题。因此,抗防冻技术是寒区铁路隧道的关键技术。围绕寒区特点,对隧道抗防冻设计、施工和运维的技术特点进行系统论述,为隧道抗防冻工程的规范化提供借鉴。