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单向冻结下不同降温模式对季节冻土区粉质黏土冻结特性影响研究
1
作者 孙超 王培金 +2 位作者 郭浩天 宋韬 王寒冬 《冰川冻土》 CSCD 2024年第6期1839-1848,共10页
为研究不同温度模式下土体冻结特性,利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率,研究分析试验过程中土体温度变化,试验前后土体含水率变化,试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验... 为研究不同温度模式下土体冻结特性,利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率,研究分析试验过程中土体温度变化,试验前后土体含水率变化,试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验结果表明,土体温度变化大致分为四个阶段:骤降,回升或缓降,持续降温,恒定。相同降温速率,顶底板温度梯度越大,第二阶段温度回升程度越大;顶底板温度梯度相同时,降温速率越大,第二阶段温度回升程度越小。试验结束后,土体外表面出现网状裂缝且沿深度方向裂缝变宽,网状构造宽度与温度梯度大小成正比;土体内部有明显水分结晶,连续分凝冰包裹土体形成类似蜂窝状结构,其中存在一定肉眼可见的未冻水,且降温速率越小,肉眼可见未冻水含量越少。靠近控温顶板(冷端)土体含水率显著增加,靠近控温底板(暖端)土体含水率减小或基本不变,降温速率相同,温度梯度越大,冷端附近土体含水量增加越明显,相同冻结温度下,降温速率越低,冷端附近含水量增量越大。土体竖向冻胀量与温度梯度成正比,降温时间30 min条件下,冷端温度由0℃降低至-15℃冻胀量增加趋势较大,降温时间为60 min时,-10~-15℃温度变化区间冻胀量变化趋势最大。 展开更多
关键词 单向冻结 降温速率 水分迁移 冻结特性 冷生结构
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季冻区粉质黏土分凝冻胀特性试验研究
2
作者 王骏华 宋韬 +2 位作者 郭浩天 江瑶瑶 陈政辛 《路基工程》 2024年第2期89-94,共6页
以长春季节性冻土区粉质黏土为研究对象,利用单向冻结试验仪,通过改变试验装置顶部控温顶板温度,模拟土体实际所处温度环境,从试样表观冷生构造、内部结晶状态、试样竖向位移及内部含水率变化方面,进行冻胀机理分析。结果显示:试样内部... 以长春季节性冻土区粉质黏土为研究对象,利用单向冻结试验仪,通过改变试验装置顶部控温顶板温度,模拟土体实际所处温度环境,从试样表观冷生构造、内部结晶状态、试样竖向位移及内部含水率变化方面,进行冻胀机理分析。结果显示:试样内部纵剖面出现明显的连续冰结晶体,横剖面出现不规则状冰晶体,土体发生分凝冻胀;试样表观冷生构造为网状,且表面存在一定连续性的竖向裂缝;试样竖向位移随温度降低逐渐增大,-5~-15℃温度变化范围内,变化趋势最明显,-15~-25℃试样竖向冻胀位移继续增加,增加趋势减缓。试验结束后,试样内部含水率发生明显变化,顶部位置含水率变化由水分迁移引起,下方含水率变化由毛细作用力和渗透吸力造成。 展开更多
关键词 单向冻结 分凝冻胀 温度 水分迁移 冷生结构
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长春市某建筑场地地质勘察及剪切波速特征研究
3
作者 郭浩天 赵鑫竹 李向群 《路基工程》 2024年第3期8-14,共7页
以吉林省长春市某拟建项目为研究对象,基于相关技术规范,采用钻探取样、剪切波速试验等方法进行工程地质勘察。查明场地范围内地层岩性分布和水文地质条件,确定地基承载力特征值,判定土层渗透系数、场地土的类型和液化程度等;利用4种常... 以吉林省长春市某拟建项目为研究对象,基于相关技术规范,采用钻探取样、剪切波速试验等方法进行工程地质勘察。查明场地范围内地层岩性分布和水文地质条件,确定地基承载力特征值,判定土层渗透系数、场地土的类型和液化程度等;利用4种常见函数模型,针对不同土体甄选出精度较高的拟合函数,为场地周边区域建设剪切波速的验证和预测提供参考;根据场地工程地质条件,结合拟建筑物的特性,提出基础设计及施工方案建议。 展开更多
关键词 地质勘察 岩土工程分析评价 剪切波速 函数模型 基础方案
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桩锚支护越冬基坑抗冻胀性能分析
4
作者 孙超 温歆硕 +1 位作者 赵一恺 郭浩天 《低温建筑技术》 2024年第6期52-56,共5页
为解决桩锚支护基坑的越冬问题,对该类基坑负温状态下的抗冻胀性能进行研究。可为实际工程中越冬基坑的桩锚支护设计提供参考依据。考虑锚杆的预应力、层数、间距及锚固长度等因素,运用FLCA^(3D)软件在负温状态下对桩锚支护基坑进行数... 为解决桩锚支护基坑的越冬问题,对该类基坑负温状态下的抗冻胀性能进行研究。可为实际工程中越冬基坑的桩锚支护设计提供参考依据。考虑锚杆的预应力、层数、间距及锚固长度等因素,运用FLCA^(3D)软件在负温状态下对桩锚支护基坑进行数值模拟研究,分析桩侧冻胀力及桩体位移的变化规律。结果表明锚杆预应力对基坑桩体水平位移影响非常显著,随基坑深度增加,桩侧冻胀力呈增-减-增趋势;随锚杆层数增加,桩体水平位移逐渐减小,而桩侧冻胀力逐渐增大;锚杆竖向间距对桩体的水平位移及桩侧冻胀力的影响较小,桩体水平位移越小,桩侧冻胀力越大;桩体水平位移及桩侧冻胀力随锚固长度增加而增大。研究结果可为桩锚支护越冬基坑的设计和应用提供指导和参考。 展开更多
关键词 越冬基坑 桩侧冻胀力 桩锚支护 桩体位移
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温度对不同饱和状态全风化泥岩抗剪强度的影响
5
作者 郭浩天 林昱利 +1 位作者 王哲 孙超 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期729-736,共8页
为研究温度对不同饱和状态全风化泥岩抗剪强度的影响,以典型季冻区全风化泥岩试样为研究对象,利用GDS非饱和试验系统,对饱和状态及天然非饱和状态下的全风化泥岩分别进行室内三轴试验,研究不同温度对其抗剪强度参数的影响,并对比分析饱... 为研究温度对不同饱和状态全风化泥岩抗剪强度的影响,以典型季冻区全风化泥岩试样为研究对象,利用GDS非饱和试验系统,对饱和状态及天然非饱和状态下的全风化泥岩分别进行室内三轴试验,研究不同温度对其抗剪强度参数的影响,并对比分析饱和状态及天然非饱和状态下全风化泥岩抗剪强度参数之间的区别。结果表明:全风化泥岩强度受饱和度与温度影响较大。随温度降低两种土样的黏聚力均增加,内摩擦角均先增加再减小。温度与试验系统条件一致时,非饱和全风化泥岩试样黏聚力始终大于饱和全风化泥岩试样。饱和度对试样的内摩擦角影响较小,两种土样的内摩擦角分别在-5℃与0℃时达到峰值。研究成果可为季冻区不同饱和状态全风化泥岩地层中,工程的设计施工及方案优化过程中力学参数的选取等方面提供理论参考和指导。 展开更多
关键词 全风化泥岩 三轴试验 抗剪强度参数 温度
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基于HS与HSS模型的深基坑支护结构变形与受力数值模拟分析
6
作者 郭浩天 孙庆林 +2 位作者 苑成旺 李向群 李继伟 《水利与建筑工程学报》 2025年第1期71-79,共9页
为探究应变硬化(HS)及小应变硬化(HSS)本构模型对深基坑支护结构变形与受力的影响,以长春地区某深基坑工程项目为例,通过室内试验获得HS与HSS本构模型参数,利用有限元软件midas GTS NX对其排桩支护结构水平位移及内支撑轴力进行数值模拟... 为探究应变硬化(HS)及小应变硬化(HSS)本构模型对深基坑支护结构变形与受力的影响,以长春地区某深基坑工程项目为例,通过室内试验获得HS与HSS本构模型参数,利用有限元软件midas GTS NX对其排桩支护结构水平位移及内支撑轴力进行数值模拟,并与实际监测数据进行对比分析。结果表明:长春地区粉质黏土HS与HSS本构模型的参考切线、割线及加卸载模量与压缩模量之间的关系为:参考加卸载模量约为压缩模量、参考切线模量以及参考割线模量的3.6倍;HS与HSS本构模型下排桩支护结构水平位移与实际监测数据之间的变化规律基本一致,均呈现“鱼腹型”,仅在数值上存在差异;HSS本构模型结果与实际监测值对比,排桩水平位移模拟结果误差为1.03%~10.32%,内支撑轴力模拟结果误差为6.48%~14.72%,相较于HS本构模型在反应卸荷条件下粉质黏土特性、支护结构变形与受力方面相对更为准确。 展开更多
关键词 深基坑工程 本构模型 midas GTS NX 数值模拟 粉质黏土
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管桩竖向裂缝发生机理及防治措施综述 被引量：4
7
作者 孙超 汪鹏 郭浩天 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第2期455-464,共10页
管桩因承载力高、稳定性强等优点得到了广泛应用,而在各领域服役过程中出现了竖向裂缝问题。为充分阐明管桩竖向裂缝产生的原因,并基于裂缝产生机理提供有效防治措施,提高管桩在不同环境下的使用寿命,解决由管桩开裂产生的各种工程问题... 管桩因承载力高、稳定性强等优点得到了广泛应用,而在各领域服役过程中出现了竖向裂缝问题。为充分阐明管桩竖向裂缝产生的原因,并基于裂缝产生机理提供有效防治措施,提高管桩在不同环境下的使用寿命,解决由管桩开裂产生的各种工程问题。通过总结分析现有研究成果,对不同使用领域的管桩竖向裂缝的产生机理、裂缝危害、裂缝防治措施及裂缝检测技术进行综述,为管桩工程裂缝处理提供参考。 展开更多
关键词 管桩 竖向裂缝 机理 防治 综述
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