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察达沟谷冰碛土冻结深度与冻胀变形影响因素正交试验研究
1
作者 顾相涛 岳祖润 +3 位作者 胡田飞 仝伟华 张亚泽 张松 《冰川冻土》 CSCD 2024年第1期272-283,共12页
中国西藏察达沟谷内存在有大量冰碛土,随着西部大开发的进行,该地区将有众多基础性工程建设于该冰碛层冻土地基上。为探究该地区冰碛土冻结深度和冻胀变形的影响因素,通过正交设计,在室内开展开放系统下多因素多水平单向冻结试验,研究... 中国西藏察达沟谷内存在有大量冰碛土,随着西部大开发的进行,该地区将有众多基础性工程建设于该冰碛层冻土地基上。为探究该地区冰碛土冻结深度和冻胀变形的影响因素,通过正交设计,在室内开展开放系统下多因素多水平单向冻结试验,研究了开放系统单向冻结下各因素对冰碛土冻结深度和冻胀变形的影响及显著性大小,同时对冻结后土体不同高度水分重分布进行分析,并给出冻结深度和冻胀变形的多元回归方程。研究表明:对冻结深度和冻胀变形影响最为显著的因素分别是冻结端温度和初始体积含水率。各因素对冻结深度显著性影响大小排序为:冻结端温度>冻结时间>冻结端降温速率>初始体积含水率>压实度;对冻胀变形影响大小排序为:初始体积含水率>冻结端温度>压实度>冻结时间>冻结端降温速率;当冷端温度低、冻结时间长时,冻结锋面上方3~8 cm处存在冻结缘,此处为水分迁移和水冰相变的关键区域,会作为蓄水带进一步加剧土体的冻胀;根据正交试验结果,建立了可有效预测该地区冰碛土在多因素影响下的冻结深度和冻胀变形的多元回归方程。研究结果对相关地区冰碛土工程安全性评价与防冻害设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 开放系统 单向冻结 冻结深度 冻胀变形 正交试验
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基于Stefan改进公式计算标准场地冻结深度的探讨
2
作者 王硕 盛煜 曹伟 《冰川冻土》 CSCD 2024年第4期1234-1245,共12页
本研究依托于分布在全国季节冻土区600个气象台站,1971—2020年近50年实测季节冻土年最大冻结深度数据及温度观测数据,分别对600个台站的气温年变化趋势,气温冻结指数的年变化趋势等进行了探讨。并且在Stefan改进公式的基础上,进一步探... 本研究依托于分布在全国季节冻土区600个气象台站,1971—2020年近50年实测季节冻土年最大冻结深度数据及温度观测数据,分别对600个台站的气温年变化趋势,气温冻结指数的年变化趋势等进行了探讨。并且在Stefan改进公式的基础上,进一步探讨了基于气温冻结指数的影响因子Ea与经度、纬度及海拔等因素在标准场地上的统计学关系,建立影响因子Ea与经纬度、海拔三者之间的相关关系式,将通过相关关系式计算得出的影响因子Ea与通过基于气温冻结指数的Stefan改进公式反推计算得到的影响因子Ea进行对比分析,验证相关关系的准确性。研究表明,因子在大多数点位拟合程度良好,但是一些位于多年冻土区边界处的点位,拟合差异较大。为解决这一问题,将研究区域重新划分为一般季节冻土区域及季节冻土区与多年冻土区边界处的过渡区域,分别进行相关性分析,再次建立影响因子Ea与经度、纬度、海拔之间的相关关系式。经过验证,点位拟合程度具有显著的提升。将相关关系式引入基于气温冻结指数的Stefan改进公式做进一步拓展,最终得到的经验公式将用于计算我国季节冻土区标准场地冻结深度。通常意义上由于Stefan公式中基于地表冻结指数的影响因子E本身计算较为繁复,应用于工程设计及施工并不简便,对难于计算或者难于获取到冻结深度的工程建设所在地,利用拓展后的经验公式计算得到的冻结深度值与气象台站观测值拟合度较高,能够较好地为工程建设提供冻结深度值作为参考。 展开更多
关键词 季节冻土 冻结深度 Stefan公式 影响因子Ea
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寒区隧道冻结特性及冻结深度预测
3
作者 马超 黎忠灏 +4 位作者 邱军领 赖金星 罗燕平 曾斌 冯志华 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第8期1369-1378,共10页
为研究寒区隧道冻结特性并对冻结深度进行预测,采用数值模拟分析的方法,探讨兴安岭隧道温度场及冻结深度分布规律,并基于正交试验分析冻结深度各影响因素的敏感性及显著性。此外,提出一种基于XGBoost(extreme gradient boosting)和Light... 为研究寒区隧道冻结特性并对冻结深度进行预测,采用数值模拟分析的方法,探讨兴安岭隧道温度场及冻结深度分布规律,并基于正交试验分析冻结深度各影响因素的敏感性及显著性。此外,提出一种基于XGBoost(extreme gradient boosting)和LightGBM(light gradient boosting machine)的混合预测模型对冻结深度进行预测。结果表明:1)距隧道洞口越远,围岩冻结深度越小;距隧道洞口越近,围岩冻结深度变化越大,在距洞口300 m之后,围岩冻结深度趋于稳定。2)各个断面不同部位冻结深度的变化规律基本一致,除仰拱部位冻结深度明显较大以外,其余各部位均无明显差别。3)各影响因素对冻结深度的影响敏感性排序为初始地温>最冷月平均气温>围岩比热容>围岩导热系数>衬砌导热系数>衬砌比热容。4)与传统单一模型预测方法相比,提出的基于XGBoost和LightGBM的混合预测模型精度较高,具有较强的适用性。 展开更多
关键词 寒区隧道 冻结深度 正交试验 XGBoost模型 LightGBM模型 混合模型
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基于机器学习的第三极季节冻土最大冻结深度未来变化预测
4
作者 王冰泉 冉有华 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2023年第2期798-807,共10页
最大冻结深度是季节冻土的重要指标,预测第三极地区未来最大冻结深度的变化,对于理解该区域的环境变化,指导生态保护、农牧业生产、工程建设等都具有重要意义。本研究利用基准时期(2000s)良好训练的支持向量回归模型,使用集合模拟策略,... 最大冻结深度是季节冻土的重要指标,预测第三极地区未来最大冻结深度的变化,对于理解该区域的环境变化,指导生态保护、农牧业生产、工程建设等都具有重要意义。本研究利用基准时期(2000s)良好训练的支持向量回归模型,使用集合模拟策略,预测了2050s和2090s第三极地区在4种SSP情景下最大冻结深度的变化。结果表明,在可持续路径(SSP126)、中间路径(SSP245)、区域竞争路径(SSP370)和化石燃料为主发展路径(SSP585)情景下,不包括多年冻土退化为季节冻土的区域,相对于基准期,季节冻土的最大冻结深度到21世纪末将分别减小10.41 cm(11.69%)、24.00 cm(26.95%)、37.71 cm(42.34%)和47.71 cm(53.57%)。最大冻结深度的减小具有海拔依赖性,随着海拔的升高,最大冻结深度减小的速率变大,但是海拔超过5000 m后,最大冻结深度减小速率逐渐减小,这与升温的海拔依赖性较为一致。最大冻结深度的变化也与生物群区有关,在4种SSP情景下,山地草地和灌木区的最大冻结深度减小速率最快,到21世纪末平均每十年分别减小1.80 cm、3.77 cm、5.77 cm和7.24 cm。分流域来看,青海湖流域减小速率最快。模拟预测结果可通过国家青藏高原科学数据中心(DOI:10.11888/Cryos.tpdc.273002)下载使用。该研究结果可为在全球变暖背景下理解第三极季节冻土的未来变化及其生态水文效应提供基础数据与信息。 展开更多
关键词 第三极 青藏高原 亚洲高山区 季节冻土 最大冻结深度 海拔依赖性
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季冻区地层最大冻结深度解析解与数值解的对比研究
5
作者 田琦 任凯 《水利科学与寒区工程》 2023年第4期1-4,共4页
季节性冻土会出现冻融循环现象,合理地确定地层最大冻结深度是季节性冻土区防冻设计的一个重要参数。本文基于传热学原理分别建立地层温度场解析计算模型和数值计算模型,针对我国西部季冻区地层冻结问题,利用MATLAB和有限元软件对模型... 季节性冻土会出现冻融循环现象,合理地确定地层最大冻结深度是季节性冻土区防冻设计的一个重要参数。本文基于传热学原理分别建立地层温度场解析计算模型和数值计算模型,针对我国西部季冻区地层冻结问题,利用MATLAB和有限元软件对模型进行求解得出温度场分布,并确定最大冻结深度。结果表明:季冻区地层不同深度土体温度和地表温度分布一样,均呈正弦函数分布,且距离地表越近,温度变化越大;解析解所求最大冻结深度大于数值解所求最大冻结深度。研究成果可为季冻区防冻设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 季冻区 地层 最大冻结深度 解析解 数值解
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寒区隧道围岩最大冻结深度计算的半解析方法 被引量：16
6
作者 夏才初 吕志涛 +1 位作者 黄继辉 李强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2145-2154,共10页
寒区隧道围岩的最大冻结深度是隧道抗冻胀结构设计、防排水与保温隔热层设计的重要基础参数。基于准稳态假定,采用积分法推导了能够考虑衬砌、保温层及冻结围岩中未冻水含量的寒区隧道围岩最大冻结深度的解析计算公式;利用围岩温度场数... 寒区隧道围岩的最大冻结深度是隧道抗冻胀结构设计、防排水与保温隔热层设计的重要基础参数。基于准稳态假定,采用积分法推导了能够考虑衬砌、保温层及冻结围岩中未冻水含量的寒区隧道围岩最大冻结深度的解析计算公式;利用围岩温度场数值模拟结果反演得出了解析计算公式中的参数影响半径与冻结半径比?的取值,从而得到了围岩最大冻结深度的半解析解。将所得解的计算结果与现场实测数据及数值模拟结果进行了对比,验证了所得解的合理性。利用得到的半解析解分析了工程冻土段围岩冻结深度的影响因素,结果表明:初始地温、年平均气温对冻结深度的影响最为明显,岩体骨架导热系数、岩体孔隙率的影响次之。 展开更多
关键词 寒区隧道 冻结深度 半解析方法 影响因素
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青藏高原总辐射变化对高原季节冻土冻结深度的影响 被引量：11
7
作者 李韧 赵林 +3 位作者 丁永建 沈永平 杜二计 刘广岳 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2009年第3期422-430,共9页
利用青藏高原及其毗邻地区22个辐射观测站建站至2000年的总辐射及日照百分率观测资料,确定了Angstr m-Prescott模型参数,以此模型估算了高原及毗邻地区116个站1961年1月至2000年12月份的总辐射.结合高原地区75个气象站的冻土观测资料,... 利用青藏高原及其毗邻地区22个辐射观测站建站至2000年的总辐射及日照百分率观测资料,确定了Angstr m-Prescott模型参数,以此模型估算了高原及毗邻地区116个站1961年1月至2000年12月份的总辐射.结合高原地区75个气象站的冻土观测资料,探讨了青藏高原地区总辐射变化对高原土壤季节冻结深度的影响.结果显示,冬季总辐射变化对季节冻深有较大影响.冷湖、玉树两个较典型的站点中总辐射与土壤冻结深度的负相关关系显著,与典型站点相似,德令哈、格尔木两站总辐射与季节冻深亦呈负相关.研究区域内,近乎80%的调查站点,总辐射与季节冻结深度之间关系呈现负相关;另外21%的站点呈现正相关关系.多元回归分析结果显示,纬度、海拔、总辐射及气温4个因子与季节冻结深度的相关显著.总辐射是高原土壤季节冻结深度的重要影响因子之一. 展开更多
关键词 青藏高原 总辐射 日照百分率 季节冻结深度
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东北地区地温和冻结深度时空特征的细化分析 被引量：10
8
作者 龚强 晁华 +4 位作者 朱玲 蔺娜 于秀晶 刘春生 汪宏宇 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2021年第6期1782-1793,共12页
根据东北地区144个国家气象站1951—2016年的地温和土壤冻结深度资料,采用实测资料统计及统计建模推算的方法,对东北地区地温和冻结深度时空特征进行了细化分析。结果表明:东北地区地温整体由南到北逐渐降低,冻结深度逐渐增大。各层年... 根据东北地区144个国家气象站1951—2016年的地温和土壤冻结深度资料,采用实测资料统计及统计建模推算的方法,对东北地区地温和冻结深度时空特征进行了细化分析。结果表明:东北地区地温整体由南到北逐渐降低,冻结深度逐渐增大。各层年平均地温呈向北2个纬度降低1℃左右,年平均最大冻结深度为向北2~3个纬度加深30cm左右,极端最大冻结深度为向北2个纬度加深30cm左右。地温和冻结深度与纬度关系显著,与经度和海拔也有一定相关性,但在东北北部的多年冻土区基本不受后两者影响。不同深度的地温季节特征不同,地表温度季节特征与气温一致,160cm以下深度四季温度从高到低为秋、夏、冬、春。地表夏季与冬季温差达到33.5℃,而320cm深处最热季与最冷季的温差仅为7℃。气候变暖使得东北地区各层地温升高、冻结深度减小、冻结期缩短,尤其在多年冻土区及其临近的高纬度季节冻土区更为显著。相对于下层土壤,地表升温最大。伊春地表升温趋势达到1.16℃·(10a)^(-1),40~320cm土层升温趋势为0.60℃·(10a)^(-1)左右,冻结深度减小、冻结期缩短趋势分别达到23cm·(10a)^(-1)、8d·(10a)^(-1),大幅升温不利于多年冻土的存在。 展开更多
关键词 地温 冻结深度 时空特征 东北地区
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吉林省季节冻土冻结深度变化及对气候的响应 被引量：12
9
作者 任景全 刘玉汐 +4 位作者 王冬妮 穆佳 李兴阳 崔佳龙 郭春明 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2019年第5期1098-1106,共9页
为了掌握季节冻土冻结深度的变化对气候的响应,利用1961-2015年吉林省46个气象站的逐日平均气温、地表温度、积雪深度、冻土冻结深度等数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了吉林省季节冻土冻结深度的时空演变规律及其与气温、... 为了掌握季节冻土冻结深度的变化对气候的响应,利用1961-2015年吉林省46个气象站的逐日平均气温、地表温度、积雪深度、冻土冻结深度等数据,采用线性倾向估计、突变分析等方法,研究了吉林省季节冻土冻结深度的时空演变规律及其与气温、积雪的关系。结果表明:吉林省季节冻土最大冻结深度呈由西向东逐渐减小的空间分布特征,绝大多数站最大冻结深度呈减小趋势。基本上在10月开始冻结,次年3月达到最深,6月完全融化。西部冻土冻结深度变幅较大,其次是中部,东部最小。1961-2015年季节冻土最大冻结深度以-5.8 cm·(10a)-1的速率显著减小(P<0.01)。最大冻结深度基本上呈逐年代减小的趋势,从20世纪90年代开始,最大冻结深度明显减小。最大冻结深度在1987年发生了突变,突变后平均最大冻结深度比突变前平均最大冻结深度减小了22.2 cm。通过分析气温和积雪深度对冻结深度的影响,认为冻土冻结深度对气温变化较为敏感,绝大多数站最大冻结深度与平均气温呈负相关关系。在年际变化上,气温的上升是最大冻结深度减小的主要原因。在季节冻土稳定冻结期,积雪深度超过10 cm,保温作用逐渐变强;当积雪深度达到20 cm时,保温作用显著,冻土冻结深度变浅。 展开更多
关键词 季节冻土 最大冻结深度 时空分布 气温 积雪深度 吉林省
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黄河源区季节冻土最大冻结深度估算方法 被引量：8
10
作者 郝振纯 王晓燕 +3 位作者 侯艳茹 史学丽 李嘉薇 达娃顿珠 《水电能源科学》 北大核心 2013年第5期73-76,208,共5页
鉴于黄河源区实测季节冻土最大冻结深度资料极其匮乏,基于1996～2008年黄河源区及其周边气象站点季节冻土数据,分析了季节冻土最大冻结深度与负积温的关系及时空变化规律,建立了最大冻结深度估算公式,对气温空间插值并由最大负积温和高... 鉴于黄河源区实测季节冻土最大冻结深度资料极其匮乏,基于1996～2008年黄河源区及其周边气象站点季节冻土数据,分析了季节冻土最大冻结深度与负积温的关系及时空变化规律,建立了最大冻结深度估算公式,对气温空间插值并由最大负积温和高程估算季节冻土最大冻结深度。结果表明,在季节冻土的迅速发展期,冻结下界深度与负积温呈线性相关;最大冻结深度和最大负积温相关性显著;最大负积温可反映季节冻土随时间的变化趋势;黄河源区仅阿尼玛卿山及其周边存在山地多年冻土,季节冻土最大冻结深度由西北向东南方向递减;气温较高年份中东部地区最大冻结深度明显变小,最大冻结深度小的地区对气候变暖更加敏感;1996～2007年间,最大冻结深度随时间推移呈减小趋势。 展开更多
关键词 季节冻土 负积温 最大冻结深度 黄河源区
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季节性冻土地区铁路路基冻结深度变化规律研究 被引量：14
11
作者 张松 岳祖润 +2 位作者 孙铁成 宋宏芳 杨志浩 《铁道建筑》 北大核心 2020年第1期72-76,共5页
对哈齐(哈尔滨—齐齐哈尔)客运专线DK221+150断面温度场进行实测,并对该断面温度场进行了二维有限元分析,研究季节性冻土地区铁路路基冻结深度变化规律及其影响因素,并拟合出冻结深度与热通量及持续冻结时间的函数关系。结果表明:该地... 对哈齐(哈尔滨—齐齐哈尔)客运专线DK221+150断面温度场进行实测,并对该断面温度场进行了二维有限元分析,研究季节性冻土地区铁路路基冻结深度变化规律及其影响因素,并拟合出冻结深度与热通量及持续冻结时间的函数关系。结果表明:该地区铁路路基最大冻结深度约0.3 m;路基冻结深度主要取决于浅层土体的热通量及持续冻结时间;当表层热通量降低至某一临界值后,土体冻结深度不再发展,冻土厚度开始逐步减少;冻结深度与热通量、持续冻结时间呈线性关系,随着冻结状态时间的延长,热通量的敏感性下降,持续冻结时间敏感性上升。 展开更多
关键词 铁路路基 热通量 数值模拟 冻结深度 季节性冻土 路基温度场
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关于森林地带土冻结深度计算方法的研究
12
作者 艾军 刘保仲 +1 位作者 张海涛 龚丽 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1995年第1期84-92,共9页
由于森林地带植被特征、地面特性等因素差异的影响，使土冻结深度计算成为较复杂的问题，通过在小兴安岭的凉水自然保护区所建立的３２个观测点，历经两年的实验研究，摸索出采用换算导热系数及等值土冻结深度的计算方法，与实测值验证... 由于森林地带植被特征、地面特性等因素差异的影响，使土冻结深度计算成为较复杂的问题，通过在小兴安岭的凉水自然保护区所建立的３２个观测点，历经两年的实验研究，摸索出采用换算导热系数及等值土冻结深度的计算方法，与实测值验证表明，是解决设计森林地带的土木结构物基础埋置深度的一种途径。 展开更多
关键词 森林地带 土 冻结深度 计算法 地基
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科尔沁沙坨地—草甸地冻融期地温与最大冻结深度的变化规律 被引量：1
13
作者 岳翠桐 刘小燕 +3 位作者 刘廷玺 付青云 曹文梅 刘巧玲 《水土保持通报》 CSCD 2016年第6期84-91,共8页
[目的]探究科尔沁沙坨地—草甸地土壤温度与冻结深度的变化规律,为合理指导该区农工生产和建设提供支持。[方法]基于2007—2015年冻融期人工观测数据,对比分析科尔沁沙坨地与草甸地冻融期多年土壤温度与最大冻结深度变化规律。[结果]研... [目的]探究科尔沁沙坨地—草甸地土壤温度与冻结深度的变化规律,为合理指导该区农工生产和建设提供支持。[方法]基于2007—2015年冻融期人工观测数据,对比分析科尔沁沙坨地与草甸地冻融期多年土壤温度与最大冻结深度变化规律。[结果]研究区100cm处沙坨地与草甸地多年土壤温度的标准差变化规律基本一致,草甸地要小于沙坨地,但融解后期由于草甸地融解期历时较长,其标准差大于沙坨地;同时考虑土壤温度和土壤水分对最大冻结深度的影响时,沙坨地在200cm处和草甸地在140cm处的R2分别为0.959和0.788。[结论]研究区内沙坨地先冻结与先融解,沙坨地最大冻结深度较草甸地深,同时考虑土壤温度与土壤水分的最大冻结深度的拟合优度最好,沙坨地与草甸地中最大冻结深度与土壤温度和土壤水分均呈负相关关系。 展开更多
关键词 科尔沁沙坨地—草甸地 季节冻土区 冻融期 最大冻结深度
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哈大高铁轨道变形与路基冻结深度的关系 被引量：4
14
作者 刘勇 《铁道建筑》 北大核心 2016年第10期79-82,共4页
根据哈大高铁运营3年的观测数据,对哈大高铁轨道不均匀冻胀变形处所数量随冻结深度的变化规律进行分析,对轨道不均匀冻胀变形进行分类,并分析各类变形发生时的冻结深度。结合不同路基结构发生的轨道不均匀冻胀变形数据,分析路堤、路堑... 根据哈大高铁运营3年的观测数据,对哈大高铁轨道不均匀冻胀变形处所数量随冻结深度的变化规律进行分析,对轨道不均匀冻胀变形进行分类,并分析各类变形发生时的冻结深度。结合不同路基结构发生的轨道不均匀冻胀变形数据,分析路堤、路堑及过渡段表层、深层的轨道不均匀冻胀变形分布规律。分析结果表明,路基冻胀仅在一定深度内才会产生轨道不均匀冻胀变形。在铁路建设和维护过程中应重点控制影响轨道变形的冻结深度范围内的填料及排水。 展开更多
关键词 哈大高铁 季节性冻土区 冻结深度 轨道不均匀冻胀
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1990-2014年西藏季节冻土最大冻结深度的时空变化 被引量：15
15
作者 高思如 曾文钊 +2 位作者 吴青柏 蒋观利 张中琼 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2018年第2期223-230,共8页
最大冻结深度是季节冻土变化的主要指标,也是季节冻土地区工程设计、建设、运营的重要参数。通过斯蒂芬(Stefan)方法计算了1990-2014年西藏地区季节冻土的最大冻结深度,分析了其时空变化特征,结果表明:近25 a西藏地区季节冻土最大冻结... 最大冻结深度是季节冻土变化的主要指标,也是季节冻土地区工程设计、建设、运营的重要参数。通过斯蒂芬(Stefan)方法计算了1990-2014年西藏地区季节冻土的最大冻结深度,分析了其时空变化特征,结果表明:近25 a西藏地区季节冻土最大冻结深度在空间分布具有垂直分带性、纬度地带性和区域性等规律,基本上呈自西北向东南方向递减的空间分布特征;时间上,在全球气候变暖的背景下,最大冻结深度基本呈逐年减薄的特征。西藏地区季节冻土最大冻结深度与年平均气温和年降水量呈现负相关,随着年平均气温和年降水量的上升,最大冻结深度呈减小的趋势,且最大冻结深度对年平均气温的响应比对年降水量的响应显著。 展开更多
关键词 西藏 季节冻土 最大冻结深度 时空变化 气候变化
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城郊矿主井筒防片帮孔冻结深度浅析 被引量：1
16
作者 张家勋 张振普 《中州煤炭》 2000年第6期9-10,共2页
井筒采用冻结法施工 ,由于防片帮孔深度较冲积层浅 ,加之掘进速度较冻结快 ,防片帮孔以下表土层冻结不能满足安全施工要求 ,导致停工待冻。针对这一问题进行探讨 ,分析了原因 ,提出了改进措施。
关键词 主井井筒 冻结法施工 防片帮孔 冻结深度 深度
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季节冻结深度自动监测技术试验 被引量：6
17
作者 汪恩良 孙景路 +1 位作者 高占坤 常俊德 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第4期87-89,共3页
通过测试土样初始冻结温度,建立野外现场温度自动化远程实时监测系统,利用初始冻结温度等温线深度代替冻结锋面,计算季节冻土层厚度,为冻土学冻结深度观测自动化提供依据。试验结果表明:冻结过程相关系数为0.97,融化过程相关系数为0.98... 通过测试土样初始冻结温度,建立野外现场温度自动化远程实时监测系统,利用初始冻结温度等温线深度代替冻结锋面,计算季节冻土层厚度,为冻土学冻结深度观测自动化提供依据。试验结果表明:冻结过程相关系数为0.97,融化过程相关系数为0.98,整个冻融过程相关系数为0.98;用温度场冻结点等温线观测冻深的方案是可行的,可以实现冻融过程自动化实时监测,且观测精度较高。 展开更多
关键词 冻土 季节冻结深度 自动监测 冻结温度等温线
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季节性冻土区黏土冻结深度预测 被引量：8
18
作者 周元辅 张丹锋 +2 位作者 李明勇 索晓庆 张学富 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第13期5460-5466,共7页
合理确定冻结深度是季节性冻土区防冻设计的关键,为研究季节性冻土区黏土的冻结深度,统计了中国部分季节性冻土地区气温,获得了这些地区的气温特征,以此确定了室内试验的温度边界条件,开展了10%、20%、30%3种不同质量含水量的单向冻融... 合理确定冻结深度是季节性冻土区防冻设计的关键,为研究季节性冻土区黏土的冻结深度,统计了中国部分季节性冻土地区气温,获得了这些地区的气温特征,以此确定了室内试验的温度边界条件,开展了10%、20%、30%3种不同质量含水量的单向冻融循环试验。研究结果表明,10%、20%、30%3个试样的最大冻结深度分别为28、15、12 cm;鲁基扬诺夫公式预测值较Stephan公式、《建筑地基基础设计规范》公式、《冻土地区建筑地基基础设计规范》与《冻土工程地质勘察规范》公式的预测值更准确;利用未冻水体积含水率修正了《冻土地区建筑地基基础设计规范》的冻结深度计算值,其误差在6%之内,因而建议在季节性冻土区的黏土地区用该修正公式计算设计冻结深度。 展开更多
关键词 季节性冻土 冻结深度 黏土 冻融试验
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寒区隧道底面冻结深度及防排水结构分析 被引量：1
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作者 杨璇 高艺嘉 +1 位作者 闫世豪 李哲 《中国公路》 2019年第12期112-114,共3页
寒区隧道防排水结构的冻害问题严重影响隧道的通车运营。为了研究寒区隧道底面冻结深度的变化规律,便于合理布设隧道防排水结构,本文基于'一维热传导'理论建立了地层温度求解方程,并以实测洞内空气温度为基础,反推出隧道底面的... 寒区隧道防排水结构的冻害问题严重影响隧道的通车运营。为了研究寒区隧道底面冻结深度的变化规律,便于合理布设隧道防排水结构,本文基于'一维热传导'理论建立了地层温度求解方程,并以实测洞内空气温度为基础,反推出隧道底面的冻结深度,最后根据与实测温度的对比进行线性修正,修正后的求解方程能较为精确地预测寒区隧道底面的冻结深度。另外,本文还对隧道防排水结构的布设进行了探讨,以期为寒区隧道防排水结构和保温措施的选择提供参考和技术支持。 展开更多
关键词 寒区 隧道 温度 冻结深度 防排水结构
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1961—2012年黑龙江省冻土最大冻结深度的时空变化特征 被引量：6
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作者 王宁 徐丽丽 陈曦 《测绘与空间地理信息》 2020年第S01期137-140,143,共5页
利用1961—2012年来黑龙江省32个气象台站的逐日冻土观测数据,使用变异系数法、线性趋势估计法、克里金插值法以及突变检验方法,对黑龙江省冻土最大冻结深度的时空变化特征进行了分析。得到如下结论:黑龙江省冻土最大冻结深度年下降速率... 利用1961—2012年来黑龙江省32个气象台站的逐日冻土观测数据,使用变异系数法、线性趋势估计法、克里金插值法以及突变检验方法,对黑龙江省冻土最大冻结深度的时空变化特征进行了分析。得到如下结论:黑龙江省冻土最大冻结深度年下降速率为-0.67 cm/a,变异系数为9.9%,突变年份出现在20世纪80年代中后期,在60年代最大冻结深度达到最大。之后每10年出现明显的递减趋势,下降速率为12.43 cm/10 a。黑龙江省冻土平均开始冻结日期在10月中旬左右,冻土开始解冻的日期最早出现在2007年3月1日,最晚出现在1972年4月6日。冻结日期在不断提前,而冻土开始冻结日期却在逐步延后,空间分布总体上呈现北高南低的趋势走向。低值区主要位于铁力、通河站点附近,同纬度相比,中部地区的最大冻结深度偏低。 展开更多
关键词 最大冻结深度 时间变化 空间分布 突变分析
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