人工冻结作用下原状软黏土冻融特性试验

近年来人工冻结法在地铁联络通道施工等地下工程加固中得到广泛应用,土体经过冻融后物理力学性质和工程性质将发生改变。通过不同冷端温度冻结条件下封闭系统原状土单向冻融试验,研究软黏土冻胀融沉特性。结合冻融过程温度场监测,获得温度、冻结锋面的发展规律,对冻融后的试样分层进行含水率、孔隙率及干密度的测定,得到软黏土冻融后水分重分布及体积变化特征。试验结果表明:封闭系统4种不同冷端温度冻结土样的融沉系数均大于冻胀率,冻结完成时沿试样不同高度处温度梯度呈线性分布。冻结过程冻结锋面发展与时间呈指数关系,冻结完成时间与冻结冷端温度呈指数关系。冻融后沿试样高度方向水分重分布,试样上部含水率减小,中下部增大,且冻结冷端温度越低,变化越明显。结合沿土样高度不同位置处含水率、孔隙比和干密度的变化,揭示了冻融过程随水分迁移过程负孔压的存在对土样有固结作用。     

含盐冻土物理力学特性研究现状与展望

我国西北内陆和东南沿海含盐土地区的大规模基础设施建设,促进了含盐冻土物理力学研究的发展。从含盐冻土的强度特征、冻融变形特性、水盐迁移规律以及细微观结构研究等4个方面,简要概述了国内外研究现状,总结了含盐冻土物理力学特性的研究进展。提出人工含盐冻土强度和变形特性研究中需增大试验负温范围,以获得氯化钠二次相变对冻土强度和冻融变形的影响规律;从冻融过程中未冻水含量、土水势、孔隙水压力和盐晶体相变等关键机制入手,研究含盐冻土的变形机理;指出现有测定水分、盐分、基质势和孔隙水压力等传感器不能满足室内试验对尺寸和精度的要求,采用微型化、精确化的传感器进行冻融过程中的水盐迁移参数监测,是建立合理的水-热-力-盐耦合模型的前提;提出可将未冻水含量作为微观尺度的孔径分布与宏观强度特性和水盐迁移模型联系的纽带,为建立微观与宏观的联系提供一种新思路。     

草炭土地基冻胀特性试验研究

以吉林东部草炭土为研究对象,制定详细的试验计划方案,对草炭土地基在不同含水量下、不同荷载作用下冻胀和融沉规律进行研究,分析总结草炭土地基的冻胀特性。研究表明草炭土属强冻胀土,草炭土地基浅层冻胀率较高,深层冻胀率略有降低;在不同荷载的作用下,不同层位、不同冻深的草炭土经过冰冻后产生的最大冻胀率不同,产生的平均冻胀率范围为6．95％～21％;不同含水量草炭土地基,在1m以内范围随着含水量的增加,最大冻胀率也提高,变化范围为12％～17％,比较解冻融化后膨胀率,融沉量所占的比重较高,如1．6m冻深范围内经过冻胀解冻后融沉为总平均冻胀量的30％～40％。公路建设应根据其特性,进行合理设计及施工,避免草炭土地区公路产生病害。     

基于BP人工神经网络的冻土融沉系数预测方法研究

为促进人工冻结技术在地下工程地基处理中的推广应用，在综合分析人工冻土融沉系数影响因素的基础上，采用BP人工神经网络方法建立人工冻土融沉系数的预测模型。用南京地区典型土质淤泥质黏土、粉质黏土和粉砂的试验数据作为网络模型的学习训练样本和测试样本，对网络模型的预测结果与实测进行对比。结果表明，用人工神经网络方法预测人工冻土融沉系数，结果准确可靠，更接近于实际，是一种很好的预测人工冻土融沉系数的方法：     

下穿车站交叠区域MJS+水平冻结加固解冻温度场研究

人工冻结后期冻土融化会对周边结构造成融沉变形影响,在承压含水地层可采用全方位高压喷射(metro jet system,MJS)+水平冻结联合加固法,用以止水并抑制冻胀融沉,而MJS+水平冻结加固解冻规律是优化工后融沉注浆的重要依据,因此以南京地铁7号线下穿既有10号线中胜站工程为背景,运用有限元软件ADINA构建下穿...     

土微观结构的研究综述

总结了土微观结构的研究历史,论述了最新的研究进展,阐明了现阶段土的微观结构研究的不足之处,指出在微观结构参数提取技术、土体微结构的动态观察、土结构性参数的研究方面仍需深入的研究,这将对微观土力学有及其重要的意义。     

冻融循环下有机质水泥土的抗压强度与微观孔隙特征

基于采用水泥深层搅拌工艺对季冻区有机质土进行加固治理为背景,选取南京地区粉质黏土,通过采用富里酸人工配制有机质土,再掺入水泥与粉煤灰改良有机质土,开展了有机质水泥土抗压强度试验与压汞试验,研究不同水泥-粉煤灰掺比(水泥掺入比-粉煤灰掺量)、冻融循环次数和龄期对强度及孔隙分布特征的影响,分析了抗压强度与微观孔隙特征间关系。结果表明：抗压强度随龄期延长呈对数规律增长;随冻融循环次数增加,不同掺比下强度均呈指数规律不断减小;随粉煤灰掺量增加,强度呈先增大后减小趋势,存在一临界粉煤灰掺量(5%);1次冻融后大、中孔分布比例显著上升,小、微孔分布比例下降明显;由1次到12次冻融,大中孔及小微孔分布比例均分别上升与下降,呈“此长彼消”;24次冻融后大、中孔分布比例呈下降趋势,而小、微孔呈上升趋势;孔隙率随冻融循环次数增加呈对数规律增长,随水泥掺入比增加而降低,随粉煤灰掺量增加呈先降低后增长规律;抗压强度随孔隙率增加、微孔分布比例减小、中孔分布比例增加而减小,且最终趋于稳定。     

脲醛树脂胶粘剂沉析温度的研究

为探讨脲醛树脂胶粘剂的特性与其胶合性能的关系,本文研究了脲醛树脂的沉析温度的规律性,探索了沉析温度与脲醛树脂的缩合程度的关系以及与胶合性能的关系。提出了反映脲醛树脂反应产物组成的一个特性指标,根据这个指标可用来预测胶合质量。     

浅谈我省旧路技术改造中路面设计

为了适应交通运输的需要,我省的旧有公路急待升级和技术改造,现简谈几点有关旧路技术改造路面设计问题。 一、路面设计时除考虑路面整体强度外还应念其各结构层强度。根据路基路面综合调查结果表明,有些路面弯沉大者早破坏。这说明弯沉值的大小不能完全反映路面的真实强度,半刚性基层石灰加固土、水泥加固土、石灰水泥综合加固土、水泥稳定砂砾等使用和推广更集中暴露出不能光用一个弯沉指标来控制,特别是对不同的路面结构层采用一个弯沉指标,并不符合各自结构层次的真正破坏条件。为了真实的反映路面实际破坏状态,在做好合理的结构组合设计前提下,除以总弯沉为控制路面整体强度的设计     

竹材特性研究及其进展

随着人们环境意识的日益加强以及对森林保护的重视,世界有关国家对竹材特性进行了大量的研究。文中在查阅20世纪80年代以来有关竹材特性研究资料的基础上,对竹材的解剖性质、力学性质、物理性质、化学性质、微观结构和力学性质之间的关系等研究现状进行了总结和分析,并提出了对竹材某些特性进行深入研究的若干看法。     

南岭森林的土壤保持功能

南岭山地是国家25个重点生态功能区之一,但其土壤保持功能较弱。本文以南岭国家级自然保护区及其周边地区为例,分析气候、土壤、地形、植被、人类活动等因素对土壤保持的影响。研究发现,该区域兼有水力侵蚀和冻融侵蚀;大东山花岗岩风化的南岭土壤易受流水侵蚀;山体高差较大、坡度较陡且水系发育,导致水流冲刷能力极强;因此该地非常容易诱发水土流失。而不合理的人类活动,已对局部造成严重的水土流失。保护区森林植被的水土保持生态效益,保存了原本易受侵蚀的南岭土壤,实现了南岭的生态功能和价值。因此,南岭的森林植被是控制水土流失的决定性因素,也是实现土壤保持功能最核心的因子。     

Effects of Previous High N Addition on Nutrient Conditions in Above-ground Biomass of a Picea abies Stand in Sweden

The effect of different thawing procedures on seedling quality in Norway spruce (Picea abies) was evaluated. Freezer-stored seedlings were thawed rapidly for 20 h by immersion in water with an initial water temperature of 8°C or thawed more slowly by gradually increasing the temperature in storage over a period of 8 weeks. Seedlings from these treatments were also compared with seedlings thawed rapidly overnight at 15°C. Frost tolerance, carbohydrate content and the time of bud break were used as indicators of the vitality of the seedlings. Seedlings thawed rapidly in water or air showed significantly better frost tolerance after storage than slowly thawed seedlings. The contents of sucrose and raffinose in seedlings thawed rapidly were also significantly higher than in seedlings thawed more slowly. Bud break occurred later in seedlings thawed rapidly than in slowly thawed seedlings. Rapid thawing in water may be a good method to ensure the delivery of high-quality thawed seedlings throughout the planting season.     

碎石桩加固松花江漫滩软土地基沉降特性分析

哈尔滨市松北区文化中心环路建设项目K1 ＋020～K1 ＋220路段地基为松花江河漫滩软土,土体含水量高、空隙比大,地基承载力低.以该路段软土地基为主要研究对象,从碎石桩加固地基的原理出发,采用地质勘察、室内试验、现场监测、理论分析的方法对碎石桩处理河漫滩软土地基效果以及河漫滩软土地基的沉降特征进行了研究.结果表明：碎石桩施工过程中,道路沉降速率较大,在9d内道路的沉降量达12 ～ 18 cm,碎石桩加速了软土地基的固结;碎石桩施工以后,道路的沉降速率明显减小,碎石桩显著地提高了软土地基的承载力.研究结果可以为河漫滩软土地基处理的设计与施工提供技术参考.     

西宁市南北山主要造林树种的土壤水分特征研究

为探讨西宁市南北山典型造林树种的土壤水分特征,揭示不同树种对土壤水分的影响程度, 选取西宁市南北山绿化工程区为典型造林树种为研究对象,以天然草地作为对照,通过采集土壤样 品,并测定其含水率及物理性质,分析不同造林树种下的土壤水分变化特征。结果表明,不同植被 类型条件下土壤含水率大小依次为天然草地(15.40%) >人工灌丛( 14.19%) >人工油松林 (13.01%) >人工云杉林(12.16%) >人工杨树林(11.77%),土壤物理性质表现为人工杨树林>人工 油松林>人工云杉林,且0~100 cm 土层内土壤水分随林龄、林分结构及立地条件改变而存在差异, 并出现土壤水分亏缺现象。根据西宁市南北山不同植被类型条件下土壤水分变化特征,采取合理 的乔灌草搭配模式进行人工造林是维持土壤水分平衡的关键。     

半干旱黄土丘陵沟壑区人工林土壤水分与其群落特征研究

2009年,对定西巉口林场人工针叶林、阔叶林及针阔混交林23个植被类型土壤水分和林下物种多样性特征进行了连续观测和调查.结果显示:山杏林地土壤水分最低,青杨林和青杨+油松混交林地最高,均与其他林地存在显著性差异,荒草地土壤水分高于其他林地介于中间;土壤水分亏缺量最大的为阔叶乔木或灌木林,其次为针叶林或针阔混交林,衰退的人工林地土壤水分亏缺量最小;浅层土壤水分(0～80 mm)与Margalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数和均匀度指数相关性极显著,存在线性关系.而深层土壤水分与上面3个植物多样性指数无相关性.该研究对阐明人工林地土壤水分环境以及其与群落发育阶段和植物多样的相应关系,指导科学培育人工林提供理论基础.     

北京平原地区不同土地利用类型对土壤颗粒组成及其分形特征的影响

选取农田、撂荒草地、人工乔木林、人工灌木林和次生林5种不同土地利用类型土壤颗粒为研究对象,采用Microtrac S3500激光粒度仪测定土壤样品粒径,利用土壤分形学理论和方法,分析不同土地利用类型对土壤颗粒组成及其分形特征的影响。结果表明,土壤粒径在不同土地利用方式下存在显著差异,其中撂荒草地以砂粒为主,农田、人工乔木林、人工灌木林和次生林以粉粒为主;次生林、人工乔木林黏粒体积分数最大,且显著大于其他土地利用类型,撂荒草地最小;次生林、人工乔木林、人工灌木林粉粒体积分数最大,且显著大于农田与撂荒草地;砂粒体积分数则与粉粒相反。土壤分形维数的大小依次为撂荒草地＜农田＜人工灌木林＜次生林＜人工乔木林;土壤分形维数与土壤黏粒含量、粉粒含量均呈显著正相关,与土壤砂粒含量呈显著负相关。     

Effect of freezing-thawing on nitrogen mineralization in vegetation soils of four landscape zones of Changbai Mountain

• Introduction   

We studied the effect of freezing-thawing on nitrogen (N) mineralization of four vegetation soils from typical vegetation zones of Changbai Mountain with a laboratory incubation experiment. The soils were treated with two levels of soil water content, representing the low and high soil water contents found during late autumn and early spring in Changbai Mountain, respectively, and underwent cycling of freezing at −5 or −25°C and thawing at 5°C up to 15 times.     

Effects of timing of soil frost thawing on Scots pine

Effects of the timing of soil thawing in the spring on Scots pine (Pinus sylvestris L.) were studied under controlled laboratory conditions. Sixteen 6-year-old saplings were lifted from the field, replanted in containers and placed in four treatments in controlled environment (CE) chambers with four replicate saplings per chamber. The saplings were held in the CE chambers during one simulated winter and one simulated growing season. The soil was frozen to -2 degrees C during a second simulated winter in the CE chambers, and the soil thawing treatments began at the end of the second simulated winter. Soil thawing began at various times before (no delay in thawing) and after (delay in thawing) chamber air conditions were changed from simulated winter to simulated summer. Delayed soil thawing subjected saplings to stress, with the severity of stress depending on the length of the delay in thawing. If there was no delay or only a short delay in soil thawing, stress was minor and reversible. A 2-week delay in soil thawing led to death of the saplings. Stress was apparent as decreases in the variable to maximal chlorophyll fluorescence ratio (Fv/Fm), chlorophyll a/b ratio and needle water potential. In needles of stressed saplings, apoplastic electrical resistance first decreased and then increased and there were anomalies in the electrical impedance spectra of the stems. Stress from the soil thawing treatments affected both root and shoot growth.