提高季节性冻土区高铁路基冻深预测精度，对保证寒区高速铁路的安全调度和平稳运行具有重要意义。针对现有季冻区高铁路基冻深预测模型缺乏利用多元环境序列信息的问题，提出一种顾及导热系数与冻土环境变量的高铁路基冻深预测LSTM模型，以兰新高铁山丹马场-民乐路段DK371+900、DK383+345和DK391+940三处断面为例，对2015-2017年冻深快速增长期的路基冻深进行预测。该模型首先利用EMD算法对导热系数与冻土环境变量时序数据进行信号分解，得到一系列具有不同特征尺度的数据序列，体现出原数据的趋势与波动性，增加数据的细节和多样性；再利用KPCA算法提取出影响路基冻深的关键因子，实现数据降维，消除因EMD产生的数据冗余；最后通过LSTM网络实现基于多变量的路基冻深预测。实验表明：该模型较传统路基冻深预测模型、EMD-LSTM模型、多变量BP神经网络模型、多变量LSTM模型有更高的精确度。模型在三处断面路基冻深预测的平均绝对误差(fmae)为0.029m、0.033m和0.060m；均方根误差(frmse)为0.036m、0.042m和0.07...

科学数据中心是科学数据的载体，是科学数据资源安全支撑的基础和保障环境，承担着促进科学数据开放共享的使命，科学数据的安全主要依赖于科学数据中心的安全管理。本研究针对国家冰川冻土沙漠科学数据中心的安全工作实践，分析了数据中心安全问题的来源，提出包含工作层级、安全过程、安全对象三个维度的数据中心安全能力建设模型，提出了以数据为中心，兼顾发展和安全，预防为主、全程管控的安全工作思路；分析了数据中心重点关注的物理安全、网络安全、系统安全、应用安全、数据安全的主要防范内容，并针对这些安全对象，设计了相应的安全管理措施，开展了安全能力建设；并从制度流程建设、人员安全能力培训、数据安全审计、数据分级分类、容灾备份和应急处置、安全工作中的防呆设计、技术工具利用七个方面对数据中心十年以来的安全实践经验进行了总结。

设计开展了不同温度和初始干密度工况下冻土桩基的水平承载特性试验,试验结果表明:相同温度下,桩基的桩顶位移随干密度的增大而逐渐减小,但是当温度为-0.5℃时,桩顶位移随干密度的增大而增大,相同干密度情况下,温度越高,桩顶位移越大,且破坏方式由脆性向塑性转变;荷载和温度越高,干密度越小时,桩身最大弯矩值越大,对桩身产生的弯矩影响范围也越大;采用等时荷载—位移曲线法得到了不同工况下桩基的临界水平承载力,并经拟合分析得到了冻土桩基在不同工况下的水平临界承载力经验公式,相关研究结果可为冻土地区桩基工程设计和施工提供借鉴。

利用一系列的共振柱试验考察了季节性冻土地区路基土的动态剪切模量在不同的冻融循环次数和含水率下的演化规律。分析结果认为,冻融循环次数和含水率与路基土的G/Gmax、1/G以及Gmax的关系可分别用指数函数和开口朝下的抛物线函数描述,据此提出了一个可综合考虑上述两种影响因素的经验公式用来预测路基土的Gmax。该经验公式可为季节性冻土地区路基设计提供有益参考。

在冻结法施工中,掌握冻土的蠕变特性对评价冻结壁的稳定性至关重要。文章通过对山西某矿粘土层进行不同冻结温度下单轴抗压及蠕变试验,得到蠕变随冻结温度、加载应力变化的规律。在分析Kachanov损伤理论模型及人工冻土蠕变经验模型特性的基础上,建立人工冻土理论-经验蠕变模型。通过对比分析建立模型计算值与人工冻结粘土蠕变试验结果,模型计算曲线与试验数据曲线拟合度较高,两者均反映了初始弹性变形、应变加速度逐渐减小至加速度为零的过程;若试样发生破坏,曲线则会在应变加速度为零的基础上继续加速上升。该模型能够反映深部人工冻土的各阶段蠕变特性,能为指导冻结法施工提供科学依据。

多年冻土制图是冻土学的基础研究方向之一。通过总结我国多年冻土制图的发展历程,讨论了多年冻土分类系统和多年冻土(区)面积,并从经验模型、物理模型、统计学习3个方面探讨了我国多年冻土制图方法的研究进展。根据制图手段、数据可用性、模型和方法的不同,将我国多年冻土制图分为3个发展阶段:起步阶段(20世纪60～80年代)、遥感和GIS初步应用阶段(20世纪90年代至2010年)和多源观测与综合模型融合阶段(2010年至今)。不同阶段对多年冻土面积的认识有较大差别,随着制图空间分辨率与精度的提高,新的冻土图更接近代表真实的多年冻土面积。在制图方法方面,经验模型与物理模型的发展贯穿3个阶段,经验模型与遥感的结合是目前中国多年冻土制图的主要方法;冻土物理模型发展迅速,通过与其他模型的耦合,特别是与分布式水文模型的耦合,为模拟冻土变化的生态水文效应提供了重要工具;随着地面与遥感观测数据的积累,统计学习方法表现出较大潜力。地球观测系统的发展为冻土监测提供了前所未有的机遇。地面调查的优化、数据积累与开放共享、冻土遥感方法的进一步发展、深化多年冻土深层过程的理解与物理模型的进一步改进及其与观测的融合等,都将有...

重点介绍了俄罗斯标准在管道清管、试压、投产交接和试运行监控等方面的先进理念,主要表现在一是应用凝胶清管器保障新建管道清管质量;二是高寒冻土区的管道试验技术,包括高强度水压试验、零度以下试压技术、管道延迟投产重复试压等;三是管道投产需要具备的条件;四是管道投产需要重视的关键设备试验;五是管道延迟投产运行管理的要求,研究成果对保障中俄输油管道安全运行具有指导意义。

高速铁路在季节性冻土地区陆续开建和运营,冻土路基的稳定性问题日益突出,而其中路基设计冻深的确定是保证路基稳定的前提。本文提出一种设计冻深的计算方法,依据该方法并由大量实测资料即得到适用性强的经验公式,为季节性冻土地区类似工程的设计施工及路基的稳定性分析提供指导。

考虑到"成冰"公式过于保守以及平均温度理论解的计算公式较为复杂的特点,根据排管布置下冻土帷幕温度场平均温度等效截面法解的形式,利用数值拟合的方法得到了适用于单排、双排以及3排布管形式下冻土帷幕平均温度通用经验公式。在实际工程中常见的冻结管平面布置参数变化范围内,对该通用公式计算结果相对于依据解析解数值积分计算结果的误差进行的全面的分析。结果表明,该通用公式计算结果与精确解的绝对误差能够控制在±1℃以内,相比于"成冰"公式得到了明显的改善。同时,简便统一的计算形式更便于工程实际应用。

国际上有关冻土地区输电工程建设的成功经验,对我国类似工程建设及相关问题的研究具有积极的借鉴意义.重点以加拿大育空地区和美国阿拉斯加地区输电工程为例,对国外冻土地区输电工程建设相关经验进行系统总结,涵盖工程建设全过程,即从工程前期准备到工程设计和建设直至工程建成后的运行维护.基于此,从完善工程评估机制、建立和执行相关工程建设规范与技术标准、工程建设环境风险控制以及确保工程运营安全等方面,探讨了国外经验的可借鉴之处.