發(fā)布時間：2021-11-23 13:44

　　我國季節(jié)性凍土區(qū)已建高速鐵路路基均出現(xiàn)了不同程度的凍脹,并且某些路段的凍脹量超標,研究高鐵路基粗顆粒填料的水熱汽效應,對粗顆粒土的凍脹機理有更全面的認識,對高鐵路基的抗凍設計、施工及凍土區(qū)既有高鐵路基凍害的整治有重要意義。因此本文選用哈齊客專路基基床底層細角礫石作為研究對象,通過室內(nèi)試驗,研究凍融次數(shù)、壓實度、降溫模式等因素對土體溫度及水分分布的影響,分析氣態(tài)水在水汽遷移中的作用以及粗顆粒土中水熱汽效應對寒區(qū)高鐵路基工程的影響。論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下:（1）針對試驗研究目標和內(nèi)容的需求,自主研制了凍融條件下土體水汽遷移追蹤裝置,并驗證了該裝置的可靠性;利用該裝置完成了粗顆粒土在封閉系統(tǒng)中的凍結試驗,分析了圖像追蹤凍結鋒面方法的有效性,誤差均在9 mm以內(nèi)。（2）完成了粗顆粒土在不同降溫模式凍融作用下的水熱汽效應試驗,分析了水汽遷移規(guī)律以及降溫模式對水熱汽效應的影響。試驗結果表明:降溫模式對凍結鋒面處含水率影響不大,差值最大為0.16%;對凍深范圍內(nèi)含水率的豎向分布有重要影響,分級降溫模式比恒溫降溫模式的補水量大,最大為2.66倍。不同降溫模式下,外界液態(tài)水遷移高度均處在10

【文章來源】：石家莊鐵道大學河北省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

土樣制作過程照片

圖 2-3 凍結溫度測試裝置連接示意圖對兩組粗顆粒土的凍結溫度進行測試，含水率為 5 %，細顆粒含量為 8組是未摻熒光素的土樣，另一組是摻有熒光素土樣，熒光素和蒸餾水按照比例為 1:200。值得注意的是摻入熒光素的土樣需要先將蒸餾水和熒光素充分攪拌，再到土樣中攪拌均勻；未摻入熒光素的土樣則只需要加入蒸餾水，分別浸潤 保證土樣含水率均勻。土樣裝入土樣盒中，分兩層進行夯實，土樣尺寸高 100 mm，直徑為 100 mm，將一根溫度傳感器插入土樣中心。用橡皮膜裹樣盒，為防止冷浴液浸入土中，再將土樣盒放入到冷浴循環(huán)機的冷浴液中冷浴循環(huán)機的溫度調(diào)成-3 ℃開始降溫，試驗中凍結時間歷經(jīng) 165 min，同80 數(shù)據(jù)采集儀的采集頻率為 1 次/30 s，并對土樣內(nèi)部溫度變化進行分析。2.2 試驗結果分析摻入熒光素和未摻熒光素的兩個土樣內(nèi)部溫度變化曲線如圖 2-4 所示。制程中環(huán)境溫度相同，兩個土樣的初始溫度都是 7 ℃。從圖中可以看出，土

-13-(d)溫度傳感器 (e)DT80 數(shù)據(jù)采集儀 (f)凍融循環(huán)試驗箱圖 2-5 熒光素鋒面追蹤試驗主要儀器控溫系統(tǒng)由頂板、底板、箱體控溫組成，頂板和底板的溫度通過冷浴循環(huán)機控制，冷浴循環(huán)機采用 NESLAB 型，其溫度控制精度為±0.1 ℃，冷浴液采用防凍液，防凍液的溫度控制范圍為-30～+106 ℃；土樣的環(huán)境溫度是通過高低溫凍融循環(huán)試驗箱控制，溫度控制范圍為-40～+150 ℃，精度為±0.1 ℃。凍融

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]寒區(qū)高鐵路基粗顆粒填料凍脹變形與強度研究[D]. 王青志.北京交通大學 2017
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[3]嚴寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹和工程對策研究[D]. 石剛強.蘭州大學 2014
[4]多年凍土地區(qū)路基水熱力場耦合效應研究[D]. 毛雪松.長安大學 2004

碩士論文
[1]哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場監(jiān)測分析[D]. 李燕杰.石家莊鐵道大學 2015



本文編號：3514003