Changes in permafrost processes and control suggestions for warm permafrost sections of Qinghai-Tibet Highway
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2000
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
青藏公路高温冻土路段冻土过程的变化和控制建议
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2000
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
The problems associated with permafrost in the development of the Qinghai- Tibetan plateau
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2000
Study on thermal balance of asphalt pavement and roadbed stability in permafrost regions of the Qinghai-Tibet Highway
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2001
青藏公路多年冻土段沥青路面热量平衡及路基稳定性研究
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2001
The change of thaw bulb under asphalt pavement in the region of permafrost on the Tibetan Plateau
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1997
青藏高原多年冻土区沥青路面下融化盘形成变化特征
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1997
Thermal state of active layer under asphalt pavement of Qinghai-Tibet Highway
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2001
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
青藏公路沥青路面下活动层的热状态分析
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2001
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
Engineering geological characteristic and evaluation of permafrost ground along Qinghai-Tibet Railway
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2008
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
青藏铁路多年冻土工程地质特征及其评价
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2008
... 在多年冻土区,工程构筑物的修筑与运营,势必改变下伏多年冻土的局部赋存环境,进而打破地基土体原有的水热收支平衡[1-5].由此可引发包括活动层厚度增加、多年冻土升温、融化夹层发育等多年冻土退化过程,并伴随地表的不均匀沉降变形,进而威胁到工程构筑物的长期稳定性和安全运营.已有工程实践表明,融沉是引发多年冻土区工程病害的主要因素[6].因此开展融沉变形及其发展过程的研究,对于多年冻土区工程建设和安全运营至关重要. ...
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2014
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
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2014
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Determination of some frozen and thawed properties of permafrost soils
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1973
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Effects of ground ice variability and resulting thaw settlements of buried warm oil pipelines
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1973
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Thaw settlement studies in the discontinuous permafrost zone
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1978
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Thaw strain data and thaw settlement predictions for Alaskan soils
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1983
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
One dimensional consolidation of thawing soils
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1971
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
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1947
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Finite element permafrost thaw settlement model
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1974
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Two-dimensional heated pipeline in permafrost
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1974
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
FEM assessment of large-strain thaw consolidation
1
1995
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
One dimensional thaw consolidation behaviors with periodical thermal boundaries
1
2015
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Thaw consolidation behaviors of embankments in permafrost regions with periodical temperature boundaries
1
2015
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
The theory model of frozen soil thaw-consolidation process
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1988
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
冻土融化固结问题的理论模型
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1988
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Three dimensional analysis of large strain thaw consolidation in permafrost
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2012
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Consolidation of thawing permafrost considering phase change
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2013
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Study on thawing settlement under dynamic loading in 109th National Highway
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2013
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Deformation properties of thawing silty clay under cyclic loading
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2011
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
正融粉质黏土在循环荷载作用下的变形特性研究
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2011
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Pore water pressure distribution and dissipation during thaw consolidation
1
2017
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
One dimensional thaw settlement of saturated frozen soil
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... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
一维饱和冻土融化固结分析
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2016
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Effect of freezing-thawing cycles on consolidation deformation characteristics of natural over-wet soil
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... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
冻融循环对原状过湿土固结变形特性的影响
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2019
... 关于冻土融化沉降变形的研究,最早认为融化沉降变形主要包括融沉与压缩变形两部分[7],其中融沉主要采用传统经验方法进行预测.经验方法包括干密度法[8-9]、含水率法[10]、孔隙率-含水率法[11]等,但是这些方法只能预测与压力无关的融沉,忽略了融化沉降的时间变化特征及其与孔隙水压力消散的密切联系.基于此,大量的研究人员建立了融化固结理论.Morgenstern等[12]基于Terzaghi固结理论,结合Carslaw和Jaeger提出的融化锋面的移动方程[13],得到了变边界一维融化固结理论,但是该理论所采用的融化边界方程仅适用于恒定温度边界.Sykes等[14-15]利用Biot三维固结理论,结合热传导方程给出了三维小变形融化固结理论.但是由于Biot固结理论的限制,该理论仅限于小变形的情况.为了克服这一不足,Foriero等[16]建立了一维大变形融化固结理论,但是该理论无法扩展到多维状态,不能用于求解二维、三维问题.Wang等[17-18]基于大变形融化固结理论,提出了一种复杂边界下融化固结计算的方法,并通过大量的试验验证了该方法的合理性.马巍[19]考虑非线性应力-应变关系,引入损伤的概念,从理论上建立饱冰冻土融化固结的数学模型.Yao等[20]和Qi等[21]基于欧拉描述提出了三维大变形融化固结理论,并用试验结果验证了该理论的合理性.石峰[22]对动荷载条件下的融化沉降变形进行了研究,发现动荷载幅值大小对土体内部温度场的影响较小,对土体的融化沉降变形影响较大.彭丽云等[23]进行了正融土在循环荷载作用下的压缩试验,结果表明,动应力幅值越大试样累积塑性应变越大.Yao等[24]对冻结粉质黏土在恒温、静荷载边界条件下融化固结过程中超静孔隙水压力的变化进行了测试,发现在融化固结过程中超静孔隙水压力呈先增大后减小的趋势.明锋等[25]以孔隙比为变量建立了融化固结变形理论,对冻土融化固结过程中变形、孔隙水压力、孔隙比的变化过程进行了分析.程培峰等[26]对冻融循环作用下过湿土的固结变形特性进行研究,发现土体的压缩性随着冻融循环次数的增加呈先增大后平缓的趋势.然而这些研究主要集中在恒温和静荷载等相对简单且容易控制边界条件下,这与实际工程复杂边界条件仍有较大距离,难以满足冻土融化固结理论和工程地基融沉变形预测方面的实际需求. ...
Deformation of highway roadbed on permafrost regions of the Qinghai-Tibet Plateau
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2002
... 在多年冻土区,地基土体受地表温度的影响,经历着反复的冻融作用.在暖季,地表土体融化,在上覆荷载作用下产生融化固结变形.在冷季,地表土体冻结,排水通道关闭,固结沉降变形停止[27].以青藏公路为例,冻土路基在每年的4月初到11月底处于融沉状态,而在12月初到次年3月底,融沉停止.但由于在融化期有效固结时间随深度逐渐减小,较深处新融化土层中的水分无法排出,孔隙水逐渐地积累,需要额外的剩余固结时间完成固结,从而使得融沉变形持续进行[28].这与常温边界条件下的融化固结力学行为完全不同.为此,通过对现有冻融试验测试设备进行改进,开展了周期温度边界条件下,无荷载、静荷载和动荷载作用下的融沉试验.研究不同荷载作用下试样内部的水、热、力变化过程,揭示试样内部温度变化、竖向变形发展以及孔隙水压力累积与消散等发展规律及其内在联系,以期为冻土融化固结理论的建立提供试验数据支撑. ...
青藏高原多年冻土地区公路路基变形
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2002
... 在多年冻土区,地基土体受地表温度的影响,经历着反复的冻融作用.在暖季,地表土体融化,在上覆荷载作用下产生融化固结变形.在冷季,地表土体冻结,排水通道关闭,固结沉降变形停止[27].以青藏公路为例,冻土路基在每年的4月初到11月底处于融沉状态,而在12月初到次年3月底,融沉停止.但由于在融化期有效固结时间随深度逐渐减小,较深处新融化土层中的水分无法排出,孔隙水逐渐地积累,需要额外的剩余固结时间完成固结,从而使得融沉变形持续进行[28].这与常温边界条件下的融化固结力学行为完全不同.为此,通过对现有冻融试验测试设备进行改进,开展了周期温度边界条件下,无荷载、静荷载和动荷载作用下的融沉试验.研究不同荷载作用下试样内部的水、热、力变化过程,揭示试样内部温度变化、竖向变形发展以及孔隙水压力累积与消散等发展规律及其内在联系,以期为冻土融化固结理论的建立提供试验数据支撑. ...
Study on thaw consolidation of permafrost under roadway embankment
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2012
... 在多年冻土区,地基土体受地表温度的影响,经历着反复的冻融作用.在暖季,地表土体融化,在上覆荷载作用下产生融化固结变形.在冷季,地表土体冻结,排水通道关闭,固结沉降变形停止[27].以青藏公路为例,冻土路基在每年的4月初到11月底处于融沉状态,而在12月初到次年3月底,融沉停止.但由于在融化期有效固结时间随深度逐渐减小,较深处新融化土层中的水分无法排出,孔隙水逐渐地积累,需要额外的剩余固结时间完成固结,从而使得融沉变形持续进行[28].这与常温边界条件下的融化固结力学行为完全不同.为此,通过对现有冻融试验测试设备进行改进,开展了周期温度边界条件下,无荷载、静荷载和动荷载作用下的融沉试验.研究不同荷载作用下试样内部的水、热、力变化过程,揭示试样内部温度变化、竖向变形发展以及孔隙水压力累积与消散等发展规律及其内在联系,以期为冻土融化固结理论的建立提供试验数据支撑. ...
The temperature and pore water pressure in soil subjected to dynamic load
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2018
... 表1给出了融化固结试验的设计方案,该试验在有压冻融试验机上进行,试验仪器及箱体内部结构如图3所示.具体试验步骤如下:首先从-30 ℃的恒温箱中取出装有冻结土样的有机玻璃试样罐,然后快速安装在仪器基座上,并将温度传感器(采用冻土工程国家重点实验室自制的温度传感器,量程为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃)和孔隙水压力传感器(采用HC-25微型孔隙水压力传感器,量程为-0.1~1 MPa,精度为±0.1%)经测试孔插入试样(图4),然后进行密封和保温棉包裹.完成上述步骤后,将顶板、底板、箱体的温度同时设置为-1 ℃,且在-1 ℃的温度下恒温至少6 h,待试样温度达到-1 ℃时,在试样顶端施加表1所示的设定荷载.其中动荷载变化幅度按照静荷载的50%来取,动荷载的振动频率设置为0.164 Hz[29],其具体的加载方式如图5所示.加载的同时将顶板的温度设置为正弦波动试验温度,如式(2)所示.试验过程中,始终保持底板和箱体的温度为-1 ℃,整个试验持续24 h,并且始终保持试样的顶端排水.试样顶端位移通过全封闭伺服测控系统进行实时监测,其测量精度为±0.5%,温度、孔隙水压力数据由DT80数采仪自动采集. ...
... 为了进一步分析试样在冻融过程中融化沉降变形的变化特征,图8给出了每次冻融循环过程中试样的融沉变形.可以看出,在无荷载作用下,试样融沉变形随着冻融循环次数的增加变化不大.在上覆荷载作用下,试样融沉变形随着冻融循环次数的增加逐渐减小,其中第1次冻融过程中试样融沉变形发展迅速,随后试样融沉变形速率有所下降,至3~4个冻融循环过程后,试样融沉变形逐渐趋于稳定,且动荷载作用下试样的融沉变形大于静荷载作用下.如初始干密度为1.60 g∙cm-3试样,无荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形约为0.8 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在0.7 mm.在静荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形为5.7 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在0.5 mm,其中前3次冻融过程中融沉变形占总变形的83%.在动荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形为6.2 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在1 mm,其中前3次冻融过程中融沉变形占总变形的89%.这主要是由于在无荷载作用下,试样中的水分没有排出,故试样的竖向变形主要为冰水相变产生的变形和已融区自重作用下土体颗粒重组而产生的变形.在上覆荷载作用下,已融区由于荷载的作用使得土体内部孔隙变小,水分逐渐排出,发生压缩变形.而对于动荷载作用下的试样而言,在卸载时,孔隙回弹产生吸力,水分向上迁移[29],从而使得土体在加载时加速了水分的排出,故与静荷载相比,动荷载作用下试样的融化沉降变形较大. ...
... 图12给出了干密度为1.60 g∙cm-3时,试验完成后试样在不同高度处的含水率分布.可以看出试样内部含水率沿高度出现先减小后增大的趋势,且与初始含水率相比出现了大幅度的下降.这主要是由于当顶板边界温度上升到0 ℃时,试样开始融化,在已融区,上覆荷载挤压土体,孔隙变小,水分逐渐排出,从而使得土体内部含水率大幅度下降.当顶板边界温度下降到0 ℃以下时,试样开始冻结.由于在进行试验时,试样底端温度始终保持-1 ℃,试样产生双向冻结,这就使得试样中间位置处的水分开始向试样两端迁移,从而导致含水率沿高度呈先减小后增大的趋势.动荷载作用下的含水率下降幅度要比静荷载作用下大.这主要是由于在融化阶段,动荷载卸载时,孔隙会产生真空吸力,水分向上迁移,从而使得加载时加速了水分向外排出的速度,故含水率下降幅度变大[29]. ...
动荷载下土体温度和孔隙水压力的变化规律
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... 表1给出了融化固结试验的设计方案,该试验在有压冻融试验机上进行,试验仪器及箱体内部结构如图3所示.具体试验步骤如下:首先从-30 ℃的恒温箱中取出装有冻结土样的有机玻璃试样罐,然后快速安装在仪器基座上,并将温度传感器(采用冻土工程国家重点实验室自制的温度传感器,量程为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃)和孔隙水压力传感器(采用HC-25微型孔隙水压力传感器,量程为-0.1~1 MPa,精度为±0.1%)经测试孔插入试样(图4),然后进行密封和保温棉包裹.完成上述步骤后,将顶板、底板、箱体的温度同时设置为-1 ℃,且在-1 ℃的温度下恒温至少6 h,待试样温度达到-1 ℃时,在试样顶端施加表1所示的设定荷载.其中动荷载变化幅度按照静荷载的50%来取,动荷载的振动频率设置为0.164 Hz[29],其具体的加载方式如图5所示.加载的同时将顶板的温度设置为正弦波动试验温度,如式(2)所示.试验过程中,始终保持底板和箱体的温度为-1 ℃,整个试验持续24 h,并且始终保持试样的顶端排水.试样顶端位移通过全封闭伺服测控系统进行实时监测,其测量精度为±0.5%,温度、孔隙水压力数据由DT80数采仪自动采集. ...
... 为了进一步分析试样在冻融过程中融化沉降变形的变化特征,图8给出了每次冻融循环过程中试样的融沉变形.可以看出,在无荷载作用下,试样融沉变形随着冻融循环次数的增加变化不大.在上覆荷载作用下,试样融沉变形随着冻融循环次数的增加逐渐减小,其中第1次冻融过程中试样融沉变形发展迅速,随后试样融沉变形速率有所下降,至3~4个冻融循环过程后,试样融沉变形逐渐趋于稳定,且动荷载作用下试样的融沉变形大于静荷载作用下.如初始干密度为1.60 g∙cm-3试样,无荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形约为0.8 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在0.7 mm.在静荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形为5.7 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在0.5 mm,其中前3次冻融过程中融沉变形占总变形的83%.在动荷载作用下,第1次冻融过程中的融沉变形为6.2 mm,之后随着冻融循环次数的增加,每次冻融过程中的融沉变形逐渐稳定在1 mm,其中前3次冻融过程中融沉变形占总变形的89%.这主要是由于在无荷载作用下,试样中的水分没有排出,故试样的竖向变形主要为冰水相变产生的变形和已融区自重作用下土体颗粒重组而产生的变形.在上覆荷载作用下,已融区由于荷载的作用使得土体内部孔隙变小,水分逐渐排出,发生压缩变形.而对于动荷载作用下的试样而言,在卸载时,孔隙回弹产生吸力,水分向上迁移[29],从而使得土体在加载时加速了水分的排出,故与静荷载相比,动荷载作用下试样的融化沉降变形较大. ...
... 图12给出了干密度为1.60 g∙cm-3时,试验完成后试样在不同高度处的含水率分布.可以看出试样内部含水率沿高度出现先减小后增大的趋势,且与初始含水率相比出现了大幅度的下降.这主要是由于当顶板边界温度上升到0 ℃时,试样开始融化,在已融区,上覆荷载挤压土体,孔隙变小,水分逐渐排出,从而使得土体内部含水率大幅度下降.当顶板边界温度下降到0 ℃以下时,试样开始冻结.由于在进行试验时,试样底端温度始终保持-1 ℃,试样产生双向冻结,这就使得试样中间位置处的水分开始向试样两端迁移,从而导致含水率沿高度呈先减小后增大的趋势.动荷载作用下的含水率下降幅度要比静荷载作用下大.这主要是由于在融化阶段,动荷载卸载时,孔隙会产生真空吸力,水分向上迁移,从而使得加载时加速了水分向外排出的速度,故含水率下降幅度变大[29]. ...
A GIS-aided response model of high altitude permafrost to global change
1
1999
... 在冻土区,浅层地表土体经历季节冻融过程,温度呈现周期性变化,其时间变化过程可用正弦函数描述[30-31]: ...
The impact of local factors on permafrost distribution and its inspiring for design Qinghai- Xizang Railway
1
2003
... 在冻土区,浅层地表土体经历季节冻融过程,温度呈现周期性变化,其时间变化过程可用正弦函数描述[30-31]: ...
One-dimensional thawing consolidation behavior with periodical thermal boundary
1
2014
... 式中:T0为平均温度;t为时间;α为气温增温速率;A为温度振幅;τ冻融周期;nπ为初始相位.试验忽略初始相位以及气温增温速率的影响[32],故将其式(1)简化为: ...
周期温度边界条件下一维融化固结特性研究
1
2014
... 式中:T0为平均温度;t为时间;α为气温增温速率;A为温度振幅;τ冻融周期;nπ为初始相位.试验忽略初始相位以及气温增温速率的影响[32],故将其式(1)简化为: ...
Pore water pressure measurement for soil subjected to freeze-thaw cycles
1
2015
... 在无荷载作用下,孔隙水压力Pa、Pb在每个冻融过程中的变化不大.在静荷载作用下,Pa在每次冻融中的时间发展过程大致分为4个阶段,即稳定阶段(Ⅰ)、快速增加阶段(Ⅱ)、消散阶段(Ⅲ)、减小阶段(Ⅳ),且随着冻融循环次数的增加,Pa的变化幅度逐渐减小.为了详细分析孔隙水压力变化的4个阶段,图10给出了静荷载作用下,第1次冻融过程中Pa随Ta的变化过程.可以看出,当边界开始温度升温时,传感器HPa处的温度为负温,Pa保持在A点.当融化深度到达HPa处时,该处孔隙冰发生相变,而融化的孔隙水因排水受阻,在上覆荷载作用下,Pa快速增加到B点,之后随着水分的逐渐排出,Pa开始消散到C点.当边界温度下降到0 ℃以下时,土体又开始自上而下冻结,当冻结深度到达HPa处时,Pa下降到D点.其原因是由于该处孔隙水相变为冰,未冻水膜厚度与冰水界面曲率半径减小[33],从而导致孔隙水压力下降.Pb受周期温度边界的影响较小,总体上呈先增大后减小的变化趋势.在动荷载作用下,Pa时间变化过程与静荷载基本相同,但两者的发展趋势存在一定的不同,同时从量值上看动荷载作用下Pa的变化量值明显大于静荷载,且在后期出现了明显的负压.负压主要是由于该处土体完全冻结时内部产生吸力引起的,这种负压与孔隙冰压力共同分担了部分应力,使得试样处于相对稳定的状态.动荷载作用下,Pb存在明显的周期波动特征,这与静荷载作用下相同位置的孔压变化存在明显不同. ...
冻融循环过程中土体的孔隙水压力测试研究
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2015
... 在无荷载作用下,孔隙水压力Pa、Pb在每个冻融过程中的变化不大.在静荷载作用下,Pa在每次冻融中的时间发展过程大致分为4个阶段,即稳定阶段(Ⅰ)、快速增加阶段(Ⅱ)、消散阶段(Ⅲ)、减小阶段(Ⅳ),且随着冻融循环次数的增加,Pa的变化幅度逐渐减小.为了详细分析孔隙水压力变化的4个阶段,图10给出了静荷载作用下,第1次冻融过程中Pa随Ta的变化过程.可以看出,当边界开始温度升温时,传感器HPa处的温度为负温,Pa保持在A点.当融化深度到达HPa处时,该处孔隙冰发生相变,而融化的孔隙水因排水受阻,在上覆荷载作用下,Pa快速增加到B点,之后随着水分的逐渐排出,Pa开始消散到C点.当边界温度下降到0 ℃以下时,土体又开始自上而下冻结,当冻结深度到达HPa处时,Pa下降到D点.其原因是由于该处孔隙水相变为冰,未冻水膜厚度与冰水界面曲率半径减小[33],从而导致孔隙水压力下降.Pb受周期温度边界的影响较小,总体上呈先增大后减小的变化趋势.在动荷载作用下,Pa时间变化过程与静荷载基本相同,但两者的发展趋势存在一定的不同,同时从量值上看动荷载作用下Pa的变化量值明显大于静荷载,且在后期出现了明显的负压.负压主要是由于该处土体完全冻结时内部产生吸力引起的,这种负压与孔隙冰压力共同分担了部分应力,使得试样处于相对稳定的状态.动荷载作用下,Pb存在明显的周期波动特征,这与静荷载作用下相同位置的孔压变化存在明显不同. ...