高寒地区格宾石笼下黑土的冻胀破坏及防治措施

李世鹏; 李顺群; 李新华; 郭林坪; 刘金龙; 李国栋

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251832

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高寒地区格宾石笼下黑土的冻胀破坏及防治措施

更新时间：2026-09-12

- 高寒地区格宾石笼下黑土的冻胀破坏及防治措施
- Vol. 44, Issue 8, Pages: 84-89(2026)
- 作者机构：
  
  1. 天津城建大学土木工程学院
  2. 合肥大学智能建造与交通工程学院
  3. 中国电建市政建设集团有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251832
  CLC： TV86
- Published：2026
- 稿件说明：
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李世鹏, 李顺群, 李新华, et al. 高寒地区格宾石笼下黑土的冻胀破坏及防治措施[J]. 2026, 44(8): 84-89.
DOI：

李世鹏, 李顺群, 李新华, et al. 高寒地区格宾石笼下黑土的冻胀破坏及防治措施[J]. 2026, 44(8): 84-89. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251832.

摘要

针对东北黑土区侵蚀沟治理中格宾石笼在季节性冻融环境下易发生冻胀破坏、结构失稳及土体不均匀变形的问题，提出一种兼顾工程稳定性与生态保护效益的新型防治措施——滤芯渗井技术。依托黑龙江省典型侵蚀沟实测资料，结合区域冻融特征和地下水分布规律，基于水—热—力耦合理论，利用COMSOL多物理场平台建立温度场、应力场、位移场的耦合模型，分别模拟有无滤芯渗井2种工况下的冻结过程与冻胀响应，分析滤芯在不同阶段的水气迁移调控作用，并探讨其对冻胀应力分布与结构稳定性的影响机制。结果表明，格宾石笼两侧及底部中段为冻胀最强区域，无滤芯时槽底出现大范围高位移与强应力集中，结构易产生上拱及局部拉裂破坏；设置滤芯后，局部最大位移虽由8.25 mm增至9.25 mm

但高位移区范围明显缩小，应力曲线波动减弱，整体分布更趋均匀。滤芯渗井的作用机理并非简单削减冻胀量，而是通过建立稳定的水气通道，调节地下水分迁移与冻结过程，改善格宾石笼底部及两侧的应力—位移分布，削弱冻胀集中效应，降低结构不均匀受力风险，从而显著提升格宾石笼在高寒黑土区的长期稳定性，为侵蚀沟治理及黑土保护提供了新的技术路径和理论依据。

Abstract

关键词

Keywords

references

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