考虑太阳热辐射的混凝土衬砌渠道冻胀数值模拟

针对渠道冻胀数值模拟分析依赖于实测温度而无法直接预测渠道冻胀及设计的缺陷,考虑日照对衬砌渠道冻胀量及冻胀力的影响,根据冻土力学及冻土物理学和热辐射原理,利用有限元软件ANSYS按瞬态温变模式加载温度,对衬砌渠道冻胀过程进行动态数值模拟,得到了考虑与不考虑太阳热辐射两种情况下渠道温度、应力和变形场的分布规律.对比可知：考虑热辐射的衬砌渠道冻胀规律与实测正弦型温度变化引起的冻胀规律一致,考虑热辐射的渠基温度大于正弦温度变化法计算而得的渠基温度值,特别是渠道阴坡,考虑热辐射计算的冻胀力、冻胀量均小于正弦型温度变化法计算所得.     

混凝土衬砌渠道置换防冻胀标准化技术模式

冻胀破坏是制约季节性冻土地区渠道衬砌与防渗工程建设的关键因素,采用非冻胀性材料置换渠道冻胀性土壤是有效防止渠道冻胀破坏的措施之一。针对北方寒冷地区渠道冻胀破坏的特点及置换防冻胀技术应用中存在的问题,提出了混凝土衬砌渠道置换防冻胀标准化结构形式,明确了其适用条件和范围,确定了置换层施工的技术要求,并基于热阻等效原理建立了置换层厚度的计算公式,根据工程实例数据确定了计算修正系数,并利用新疆冲乎尔灌区渠道置换防冻胀试验进行了验证,最终的置换层厚度计算值与最佳设计值之间最大误差仅为4.3%,表明该计算公式有较高精确度,对渠道置换防冻胀工程的设计建设可起到一定参考作用。     

渠道防渗技术新进展

介绍了有关北方混凝土渠道防渗防冻胀技术，土壤固化剂及聚合物纤维混凝土在渠道防渗工程中应用技术，结论认为：采用聚乙烯土工膜，复合土工膜等柔性材料与刚性保护相结合是高寒地区较合理的渠道防渗结构形式；土壤固化剂能与各类土壤发生化学或生物作用，改变土壤结构，亲水性等性质，特别是缺乏砂石料的灌区有广泛的应用空间，聚合物纤维混凝土在灌区渠道防渗工作中可以防止或减少混凝土裂缝，具有高变形能力和耐久性。     

新疆地区衬砌渠道冻胀破坏及其防治措施

阐述了冻胀破坏的主要形式和机理，其主要破坏形式包括冻胀剥蚀、冻胀裂缝、冻融坍塌和冰冻破坏，并根据新疆实际工程经验，针对产生冻胀的主要因素，提出了渠道防渗工程冻害防治中应采取回避冻胀、削减冻胀、适应冻胀变形和强化抗冻能力等冻害防治措施。对我国北方寒冷地区灌区加固改造建设具有有益的参考价值。     

模袋混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型及应用

为了探究寒区模袋混凝土梯形衬砌渠道冻胀破坏力学模型,通过总结寒区模袋混凝土梯形衬砌渠道的冻胀破坏形式,对模袋混凝土梯形衬砌渠道发生冻胀破坏的机理进行分析,并结合大量的野外试验,对寒区模袋混凝土衬砌渠道的受力问题进行研究.在此基础上,通过对衬砌渠道合理的假设和简化,提出了模袋混凝土梯形衬砌渠道受冻胀破坏的力学模型,推导出模袋混凝土在空洞处内力表达式,同时总结了模袋混凝土衬砌结构发生冻胀破坏的判断准则.通过有关规范确定了最大法向冻胀力和切向冻结力,即可求出模袋混凝土的内力,并对模袋混凝土的厚度进行验算,为今后的工程设计提供一定的理论依据.在实际工程中,模袋混凝土衬砌结构在空洞处容易发生断裂破坏,应避免模袋混凝土衬砌结构出现空洞现象.     

基于陶粒纤维混凝土的衬砌渠道抗冻胀性能研究

为改善北方寒区预制混凝土衬砌渠道存在衬砌板件自重大、尺寸小、装配效率低等问题,探讨将陶粒纤维混凝土用于衬砌渠道。基于正交试验法开展9组陶粒纤维混凝土和1组C35普通混凝土冻融前后力学性能试验,并结合冻胀数值模拟分析衬砌渠道抗冻胀性能变化。结果表明：陶粒纤维混凝土抗压强度因素影响次序为页岩陶粒体积取代率>聚丙烯纤维（PP）掺量>陶粒预湿时间,抗拉强度因素影响次序为PP掺量>页岩陶粒体积取代率>陶粒预湿时间,冻融后陶粒纤维混凝土抗压、抗拉强度损失率低于普通混凝土;衬砌渠道数值模拟的抗冻胀性能变化与材料性能变化趋势一致,陶粒纤维混凝土衬砌渠道抗冻胀性能损失小于普通混凝土衬砌渠道,最优抗冻胀性能损失减小4.68%,同时衬砌板重量减小18.47%;陶粒纤维混凝土作为渠道衬砌材料具有明显质轻的装配化优势。     

影响衬砌渠道冻胀破坏严重的关键因素

衬砌渠道冻胀破坏多年来一直影响着宁夏引黄灌区渠道的使用年限和安全运行,制约着灌区发展。通过大量的试验数据对引起灌区混凝土衬砌渠道冻胀破坏的渠床土质、土体密度、气温、地温、冻土深度、冻胀量、基土水份、地下水位等因素进行研究分析,研究衬砌渠道冻胀破坏机理、各影响因素与冻胀破坏的关系,为灌区续建配套和节水工程改造设计与建设提供技术依据。     

梯形渠道砼衬砌冻胀破坏力学分析

通过对砼衬砌梯形渠道的冻胀破坏特征和机理的探讨,对渠道衬砌结构及其所受荷载进行简化,并分析其受力情况.认为梯形渠道边坡板与底板间由伸缩缝隔开,二者互为约束,但不能互相提供弯矩,将二者间的连结简化为铰结是合理的.指出渠道所受冻胀力和冻结力并不是独立的起作用,二者之间相互影响、相互依赖.针对小尺寸、整体性较好的梯形渠道提出...     

水泥基渗透结晶型防水材料的性能及试验研究

水泥基渗透结晶型防水材料是涂在混凝土表面或内掺的一种水泥基材料。在有水存在的条件下，材料所含活性物质向混凝土内部渗透，并在孔隙和裂隙中形成不溶于水的长链状结晶，填充和封堵渗水的孔隙和裂缝，提高混凝土的防水抗渗能力。介绍了该材料的检测结果和一些成功应用的工程实例。     

土体冻胀与地下水关系的研究进展

地下水与冻胀之间的关系在各种工程的施工设计、冻害防治和农业灌溉中起着重要的作用。地下水位的高低直接影响着土体的冻胀。概述了近五十年来我国在这方面取得的成果。包括产生冻胀的地下水位临界深度，受地下水位影响的冻胀带的分布规律和冻胀性分类，冻胀与地下水位之间的定性定量关系以及他们之间的作用机理。今后的研究发展方向是加强冻胀机理的研究，建立健全冻胀预报模型的研究和对冻结过程中地下水位变化的研究。     

沥青混凝土搅拌站骨料烘干的影响因素

针对目前我国在沥青混凝土骨料烘干加热技术方面存在较多问题的现状,文章从骨料的特性、燃烧器的选择、干燥滚筒的设计及除尘系统的选择等因素进行分析,为沥青混凝土搅拌站的节能减排技术提供理论依据,对干燥滚筒的设计开发也具有重要意义。     

渠道冻胀敏感性数值模拟分析

渠道冻胀破坏机理复杂,其主要影响因素可归纳为土、水、温与附加荷载等4个方面。为了探明渠道冻胀影响因素对于混凝土衬砌渠道的影响程度和规律,利用正交实验设计理论,选取渠道冻胀不均匀系数作为评价指标,渠道断面形式、混凝土衬砌板厚度、分缝位置、渠基土冻胀系数和混凝土衬砌板弹性模量E作为影响因素,利用有限元软件ADINA进行数值模拟,研究各因素对渠道冻胀的敏感性。结果表明,5个因素敏感性由大到小依次排列为:渠道断面形式渠基土冻胀系数分缝位置混凝土衬砌板厚度混凝土衬砌板弹性模量E,从而为探索混凝土衬砌渠道最有效的抗冻胀措施及设计方法提供了科学合理的方法和依据。     

沥青混凝土心墙抗水力劈裂可靠度分析

沥青混凝土心墙抗水力劈裂是高心墙堆石坝的关键技术问题,其可靠度计算在国内尚属空白,本文提出了非线性有限元与响应面法、JC法相结合的可靠度分析方法,构建了沥青混凝土心墙抗水力劈裂的功能函数,以目前亚洲最高的沥青混凝土心墙堆石坝--冶勒为例,根据非线性有限元对各随机变量波动的计算结果,并应用JC法计算了其结构可靠度指标.结果表明,沥青混凝土心墙β值为5～7,总体水平满足规范要求β低值区主要分布在沥青混凝土心墙中下部,其成果与传统方法计算出的安全系数以及沥青混凝土心墙温度监测分析结果一致,心墙无破坏.该方法计算效率高,实用性强,成果合理、可信,具有借鉴推广应用价值.     

沥青混凝土防渗面板热稳定性影响因素的灰关联熵分析

沥青混凝土防渗面板是水利工程中常用的一种结构型式,其热稳定性是工程应用中考虑的重要因素之一。影响热稳定性的因素较多,本文主要考查沥青含量、级配指数及填料用量等指标。通过测定不同试验条件下的斜坡流淌值,应用灰关联熵分析方法,探讨了不同因素对沥青混凝土防渗面板热稳定性的影响程度。结果表明,沥青含量的灰熵关联度最大,是沥青混凝土结构组成最优控制因素,而粗集料、细集料及填料含量的灰熵关联度相差不大,其影响相当。     

半刚性基层沥青路面车辙的预估方法和试验分析

以半刚性基层沥青混凝土路面为研究对象，比较了几种主要的车辙预估方法和理论，在分析车辙的形成机理和车辙主要影响因素的基础上，通过粘弹性有限元理论分析方法，并结合一定的经验公式进行了车辙的计算和试验分析，得出了适用于我国半刚性基层沥青混凝土路面的车辙形成规律和预估方法。     

季节性冻土地区渠道防渗防冻胀技术与应用模式

在我国北方季节性冻土地区,混凝土衬砌防渗渠道的冻胀破坏比较广泛,对工程的危害程度最大。在灌区续建配套与节水改造中,目前常用的渠道防冻胀技术措施主要有保温措施、置换措施、隔水排水措施和结构措施等。根据北方16个大中型灌区调查资料,总结了不同条件下渠道防渗防冻胀技术的应用模式,认为在渠道防渗工程冻胀破坏严重的地区,应结合灌区的具体情况,采用防渗防冻胀复合结构形式,才能起到较好的防冻胀效果。     

南疆渠道冻胀破坏与盐胀破坏的探讨

冻胀是造成衬砌渠道破坏的主要因素,同时抗冻胀问题处理也是渠道工程建设中的重点和难点.在南疆地区,除冻胀作用外,还涉及到盐胀对衬砌渠道的破坏作用,如何正确分析冻胀与盐胀对渠道的破坏作用是保证工程安全使用的关键.通过对冻胀与盐胀的破坏机理分析,浅析冻胀与盐胀在南疆渠道使用过程中的破坏,阐述并分析了造成冻胀与盐胀破坏的原因,并提出了建议性的对策措施.