新書出版：季節(jié)凍土區(qū)冬季施工凍融防控理論與技術(shù)

本書是兩河口水電站大壩冬季施工凍融防控、施工設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題歷時(shí)10余年研究成果的全面總結(jié)。兩河口水電站大壩高303m，是世界上已建成的最高土石壩。本書從全新視角開展了高頻、強(qiáng)凍融特殊條件下短時(shí)季節(jié)凍土區(qū)凍融防控理論和防控關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)性研究，是當(dāng)前季節(jié)凍土區(qū)土石壩建設(shè)凍融防控最新研究成果的呈現(xiàn)。全書共8章，內(nèi)容主要包括：我國(guó)季節(jié)凍土區(qū)的分布特性和工程影響；高頻、強(qiáng)凍融作用下心墻土料微觀機(jī)理和特性；心墻凍融土料的力學(xué)特性和本構(gòu)模型；凍融作用下土料的物理及滲透性質(zhì)變化機(jī)制；工程影響下土料凍融變化規(guī)律；凍融監(jiān)測(cè)體系、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法；凍融防控體系；兩河口水電站的工程實(shí)踐。本書以實(shí)測(cè)、試驗(yàn)資料為支撐，以理論與實(shí)踐結(jié)合為特點(diǎn)，內(nèi)容全面翔實(shí)，可為國(guó)內(nèi)外季節(jié)凍土區(qū)各類工程建設(shè)提供重要的參考和借鑒。

前 言

我國(guó)是世界第三凍土大國(guó)，我國(guó)多年凍土和季節(jié)凍土的面積占國(guó)土面積的70%（其中多年凍土面積約占22.4%）。季節(jié)凍土分布相當(dāng)廣泛，在東北、華北、西北及青藏高原等十余個(gè)省區(qū)市均有分布。隨著國(guó)家“西部大開發(fā)”“東北全面振興”等戰(zhàn)略及“一帶一路”倡議的推進(jìn)，高寒、高海拔地區(qū)的工程建設(shè)（如水電、交通、能源設(shè)施）日益增多，高頻凍融作用下凍結(jié)土料工程性質(zhì)劣化機(jī)制、微觀機(jī)理的明確，凍融規(guī)律和作用及其影響的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，復(fù)雜環(huán)境和工況條件下凍融監(jiān)測(cè)、識(shí)別、防控和施工質(zhì)量的有效管控，以及工程冬季施工技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和工藝設(shè)備配套體系的建立等問題，是高寒、高海拔地區(qū)工程建設(shè)必須面對(duì)的突出難題。

兩河口水電站位于青藏高原東緣的四川省甘孜藏族自治州雅江縣，是雅礱江中游的龍頭水電站，壩高303m，是目前世界上已建成的最高土石壩。壩址區(qū)海拔近3000m，是當(dāng)前我國(guó)在典型季節(jié)凍土區(qū)建成的海拔最高、裝機(jī)容量最大的大型水電站。為克服大壩建設(shè)面臨的自然環(huán)境差、質(zhì)量要求高、工期緊等艱巨挑戰(zhàn)，對(duì)大壩防滲土料冬季施工凍融防控理論和關(guān)鍵技術(shù)開展了從理論到實(shí)踐、從微觀到宏觀、從室內(nèi)到現(xiàn)場(chǎng)、從機(jī)理到方法的系統(tǒng)性全面研究，有效保證了大壩優(yōu)質(zhì)、高效建設(shè)、提前一年建筑到頂和發(fā)電。

本書是作者根據(jù)兩河口水電站大壩冬季施工過程中高頻、強(qiáng)凍融作用下的關(guān)鍵凍土科技問題的系統(tǒng)研究成果撰寫而成。全書共分8章。第1章介紹我國(guó)季凍區(qū)的分布特性和工程影響，明確研究成果適用范圍。第2章闡述高頻、強(qiáng)凍融作用下土料微細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化特性，從機(jī)理角度揭示凍融土料工程性質(zhì)劣化原因。第3章從理論角度介紹強(qiáng)烈凍融作用下土料力學(xué)特性、本構(gòu)模型以及多物理場(chǎng)耦合規(guī)律的理論基礎(chǔ)。第4章系統(tǒng)明確復(fù)雜凍融條件下土料物理力學(xué)、滲透工程性質(zhì)的變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)制。第5章闡述復(fù)雜工程環(huán)境下土料凍融變化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)過程。第6章論述不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的凍融監(jiān)測(cè)體系和方法，以及不同施工條件下的土料凍融變化的預(yù)測(cè)方法。第7章系統(tǒng)闡明復(fù)雜環(huán)境和工程條件下保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量的凍融防控理論和關(guān)鍵技術(shù)。第8章結(jié)合兩河口水電站工程建設(shè)實(shí)踐，從工程實(shí)際角度闡明凍融防控在兩河口水電站工程建設(shè)中的關(guān)鍵作用，以及取得的突出成效。

兩河口水電站大壩冬季施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)景圖

大壩筑成后的金秋風(fēng)光

兩河口水電站大壩冬日全景

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本書可作為土木、水利、建筑等相關(guān)專業(yè)科研工作者、工程技術(shù)人員的參考用書，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的研究生以及高年級(jí)本科生的輔助教材。

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本文摘自科學(xué)出版社2025年11月出版《季節(jié)凍土區(qū)冬季施工凍融防控理論與技術(shù)》一書，內(nèi)容有刪節(jié)。標(biāo)題為編者所加。

（本文編輯:徐詩穎 xushiying@mail.sciencep.com）

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