为探明冻结黏土爆破对大体积高强混凝土的振动响应机制，以赵固二矿西风井冻结凿井工程为背景，采用数值模拟方法分析了立井冻土爆破过程中的井壁振动响应特性及其对井壁稳定性的影响，并提出了一系列冻土施工质量控制措施。结果表明：掏槽药量、中空孔半径和地应力均对井壁振动速度有显著影响，井壁的振动速度与掏槽药量和地应力的大小成正比，与中空孔半径大小成反比；4段炸药起爆产生的振速要远大于其余各段炸药，且各段爆破引起的井壁轴向振速均显著大于其余方向，立井井壁最大等效应力随着时间的增加呈现增大后减小的趋势；提出了控制上部开孔质量、合理利用优质泥浆、优化冻结施工工艺、合理组织施工几项建议。本研究成果可进一步完善冻土爆破工程实践相关理论，减少施工过程中爆破振动对井壁的损伤。

为治理季节冻土区路基冻害,减小冻融期间因水分迁移而引起的不均匀冻胀,提出一种黏土浆液注浆方法,通过数值计算并比较应用此种方法加固前后路基内部振动响应变化,结果表明此注浆法对于减小路基内部振动响应效果明显。

采用有限元软件建立列车荷载作用下冻土路基结构动力反应的数值模型,分析了列车荷载作用下冻土路基动力响应沿深度方向的分布规律,并探讨了冻土层和列车速度对路基振动反应的影响规律。所得结论为铁路路基设计和加固提供了理论依据。

分析大庆深季节冻土区铁路路基的冬季现场加速度监测结果,获得了列车经过时铁路路基冻结地表振动加速度的时程特性及其衰减规律,并运用动力有限元方法进行了动力响应分析。研究结果表明:①随着列车行驶速度的增大,路基振动加速度亦增大,且重载货车振动响应大于高速客车;②列车行驶引起的路基振动加速度幅值,随着距线路中心距离的增加而迅速衰减;③应用有限元方法分析列车行驶路基振动特性是可行的。本文为研究深季节冻土区铁路路基振动特性提供了一种分析方法,对加深了解深季节冻土区铁路路基振动特性具有重要意义。

针对季节冻土区冻融循环后路基强度分层的特点,将路基分为路基冻融层和路基未冻融层。以七自由度双轴重载汽车为例,基于D’Alembert原理,建立季节冻土区车辆-路面-路基体系耦合动力学数值模型,并以我国B级路面不平度为激励,采用Wilson-θ法对其动力系统方程进行求解。数值仿真结果表明,轮胎接地动力放大系数(DLC)前轴大于后轴,且路基冻融层刚度对其影响甚微;随着路基刚度由40MPa降至20MPa,路面振动平均位移峰值增加31%,路面振动平均加速度峰值增加5%。而且,所建立的车-路耦合模型为进一步研究季节冻土区车辆荷载作用下路基、路面动力响应奠定基础。