灌区渠道冻胀破坏是季节性冻土地区常见的工程地质问题,分析研究影响渠道冻胀破坏的各种因素,能够确定合理有效的防治措施。以景电灌区和靖会灌区为研究对象,采用现场勘察与室内试验相结合的方法,分析研究了影响渠道冻胀破坏的各种因素,划分了渠道冻胀等级,阐明了渠道在运行过程中的冻胀变化特征。结果表明:(1)渠道冻胀受多种因素影响,主要包括地基土类别、地下水埋深、冻前含水率及渠基土层毛细水上升高度;(2)灌区渠道地基岩性主要为粉质黏土、粉质壤土、马兰黄土、砂壤土、粉细砂及碎石土,地基土的冻胀量大小关系为:粉质黏土>马兰黄土和粉质壤土>砂壤土>粉细砂>碎石土;(3)随着渠道地基土含水率的增大,显著加剧了灌区渠道冻胀破坏过程;(4)梯形和弧形渠道大部分有轻微-中等冻胀,浆砌石矩形渠道局部存在冻胀坡坏,U形渠道基本无冻胀坡坏;(5)在灌区渠道改造设计时,应该充分考虑水文地质条件、地基土类别、冻土深度等因素的影响,通过综合分析确定渠道断面的结构形式;(6)渠道冻胀破坏防治措施主要包括优化渠道断面结构、改进地基处理方法以及采用新型衬护结构形式。
灌区渠道冻胀破坏是季节性冻土地区常见的工程地质问题,分析研究影响渠道冻胀破坏的各种因素,能够确定合理有效的防治措施。以景电灌区和靖会灌区为研究对象,采用现场勘察与室内试验相结合的方法,分析研究了影响渠道冻胀破坏的各种因素,划分了渠道冻胀等级,阐明了渠道在运行过程中的冻胀变化特征。结果表明:(1)渠道冻胀受多种因素影响,主要包括地基土类别、地下水埋深、冻前含水率及渠基土层毛细水上升高度;(2)灌区渠道地基岩性主要为粉质黏土、粉质壤土、马兰黄土、砂壤土、粉细砂及碎石土,地基土的冻胀量大小关系为:粉质黏土>马兰黄土和粉质壤土>砂壤土>粉细砂>碎石土;(3)随着渠道地基土含水率的增大,显著加剧了灌区渠道冻胀破坏过程;(4)梯形和弧形渠道大部分有轻微-中等冻胀,浆砌石矩形渠道局部存在冻胀坡坏,U形渠道基本无冻胀坡坏;(5)在灌区渠道改造设计时,应该充分考虑水文地质条件、地基土类别、冻土深度等因素的影响,通过综合分析确定渠道断面的结构形式;(6)渠道冻胀破坏防治措施主要包括优化渠道断面结构、改进地基处理方法以及采用新型衬护结构形式。
灌区渠道冻胀破坏是季节性冻土地区常见的工程地质问题,分析研究影响渠道冻胀破坏的各种因素,能够确定合理有效的防治措施。以景电灌区和靖会灌区为研究对象,采用现场勘察与室内试验相结合的方法,分析研究了影响渠道冻胀破坏的各种因素,划分了渠道冻胀等级,阐明了渠道在运行过程中的冻胀变化特征。结果表明:(1)渠道冻胀受多种因素影响,主要包括地基土类别、地下水埋深、冻前含水率及渠基土层毛细水上升高度;(2)灌区渠道地基岩性主要为粉质黏土、粉质壤土、马兰黄土、砂壤土、粉细砂及碎石土,地基土的冻胀量大小关系为:粉质黏土>马兰黄土和粉质壤土>砂壤土>粉细砂>碎石土;(3)随着渠道地基土含水率的增大,显著加剧了灌区渠道冻胀破坏过程;(4)梯形和弧形渠道大部分有轻微-中等冻胀,浆砌石矩形渠道局部存在冻胀坡坏,U形渠道基本无冻胀坡坏;(5)在灌区渠道改造设计时,应该充分考虑水文地质条件、地基土类别、冻土深度等因素的影响,通过综合分析确定渠道断面的结构形式;(6)渠道冻胀破坏防治措施主要包括优化渠道断面结构、改进地基处理方法以及采用新型衬护结构形式。
灌区渠道冻胀破坏是季节性冻土地区常见的工程地质问题,分析研究影响渠道冻胀破坏的各种因素,能够确定合理有效的防治措施。以景电灌区和靖会灌区为研究对象,采用现场勘察与室内试验相结合的方法,分析研究了影响渠道冻胀破坏的各种因素,划分了渠道冻胀等级,阐明了渠道在运行过程中的冻胀变化特征。结果表明:(1)渠道冻胀受多种因素影响,主要包括地基土类别、地下水埋深、冻前含水率及渠基土层毛细水上升高度;(2)灌区渠道地基岩性主要为粉质黏土、粉质壤土、马兰黄土、砂壤土、粉细砂及碎石土,地基土的冻胀量大小关系为:粉质黏土>马兰黄土和粉质壤土>砂壤土>粉细砂>碎石土;(3)随着渠道地基土含水率的增大,显著加剧了灌区渠道冻胀破坏过程;(4)梯形和弧形渠道大部分有轻微-中等冻胀,浆砌石矩形渠道局部存在冻胀坡坏,U形渠道基本无冻胀坡坏;(5)在灌区渠道改造设计时,应该充分考虑水文地质条件、地基土类别、冻土深度等因素的影响,通过综合分析确定渠道断面的结构形式;(6)渠道冻胀破坏防治措施主要包括优化渠道断面结构、改进地基处理方法以及采用新型衬护结构形式。
灌区渠道冻胀破坏是季节性冻土地区常见的工程地质问题,分析研究影响渠道冻胀破坏的各种因素,能够确定合理有效的防治措施。以景电灌区和靖会灌区为研究对象,采用现场勘察与室内试验相结合的方法,分析研究了影响渠道冻胀破坏的各种因素,划分了渠道冻胀等级,阐明了渠道在运行过程中的冻胀变化特征。结果表明:(1)渠道冻胀受多种因素影响,主要包括地基土类别、地下水埋深、冻前含水率及渠基土层毛细水上升高度;(2)灌区渠道地基岩性主要为粉质黏土、粉质壤土、马兰黄土、砂壤土、粉细砂及碎石土,地基土的冻胀量大小关系为:粉质黏土>马兰黄土和粉质壤土>砂壤土>粉细砂>碎石土;(3)随着渠道地基土含水率的增大,显著加剧了灌区渠道冻胀破坏过程;(4)梯形和弧形渠道大部分有轻微-中等冻胀,浆砌石矩形渠道局部存在冻胀坡坏,U形渠道基本无冻胀坡坏;(5)在灌区渠道改造设计时,应该充分考虑水文地质条件、地基土类别、冻土深度等因素的影响,通过综合分析确定渠道断面的结构形式;(6)渠道冻胀破坏防治措施主要包括优化渠道断面结构、改进地基处理方法以及采用新型衬护结构形式。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体,其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征,依托G219线新藏公路黑恰隧道工程,采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段,探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明:(1)单向冻结状态下,板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大,层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用,冻结方向与层理倾角越大,板岩的不均匀冻胀系数越大,不均匀冻胀性越强;(2)黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形,在拱脚处温度最低、冻结深度最大,最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08~0.63 MPa范围,其中左拱脚处最大,左拱肩处最小;(4)在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下,寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好,表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征,可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体,其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征,依托G219线新藏公路黑恰隧道工程,采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段,探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明:(1)单向冻结状态下,板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大,层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用,冻结方向与层理倾角越大,板岩的不均匀冻胀系数越大,不均匀冻胀性越强;(2)黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形,在拱脚处温度最低、冻结深度最大,最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08~0.63 MPa范围,其中左拱脚处最大,左拱肩处最小;(4)在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下,寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好,表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征,可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体,其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征,依托G219线新藏公路黑恰隧道工程,采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段,探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明:(1)单向冻结状态下,板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大,层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用,冻结方向与层理倾角越大,板岩的不均匀冻胀系数越大,不均匀冻胀性越强;(2)黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形,在拱脚处温度最低、冻结深度最大,最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08~0.63 MPa范围,其中左拱脚处最大,左拱肩处最小;(4)在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下,寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好,表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征,可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体,其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征,依托G219线新藏公路黑恰隧道工程,采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段,探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明:(1)单向冻结状态下,板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大,层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用,冻结方向与层理倾角越大,板岩的不均匀冻胀系数越大,不均匀冻胀性越强;(2)黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形,在拱脚处温度最低、冻结深度最大,最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08~0.63 MPa范围,其中左拱脚处最大,左拱肩处最小;(4)在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下,寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好,表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征,可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体,其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征,依托G219线新藏公路黑恰隧道工程,采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段,探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明:(1)单向冻结状态下,板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大,层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用,冻结方向与层理倾角越大,板岩的不均匀冻胀系数越大,不均匀冻胀性越强;(2)黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形,在拱脚处温度最低、冻结深度最大,最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08~0.63 MPa范围,其中左拱脚处最大,左拱肩处最小;(4)在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下,寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好,表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征,可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。