增濕作用下重塑黃土水-熱遷移及強(qiáng)度規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 04:39
近年來(lái),隨著國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略的逐步推進(jìn),西部黃土地區(qū)的開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)必將達(dá)到一個(gè)新高度,尤其是濕陷性黃土地區(qū)。而黃土地區(qū)的公路、鐵路、市政、水利等工程設(shè)施均修筑于淺層非飽和黃土中,一旦發(fā)生浸水等情況,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致黃土強(qiáng)度大幅度的驟降及變形大幅度的突增,進(jìn)而危及工程建設(shè)安全。為防止因濕陷性黃土浸水濕陷危及上部建筑物,實(shí)際工程中常常采用浸水預(yù)濕法來(lái)處理黃土濕陷性,雖然能夠大致消除濕陷性危害,但仍然存在諸多問(wèn)題急需解決;谏鲜銮闆r,本文提出了一種新型黃土增濕方法—高溫高壓水蒸汽增濕法,并以蘭州地區(qū)重塑黃土為研究對(duì)象,從增濕作用下土中水-熱運(yùn)移與土體強(qiáng)度變化的角度出發(fā),進(jìn)行不同蒸汽壓力下重塑黃土高溫高壓水蒸汽柱狀增濕試驗(yàn),研究在高溫高壓水蒸汽增濕作用下,土體中溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)的變化規(guī)律和終態(tài)分布情況。并針對(duì)經(jīng)增濕處理后對(duì)土體強(qiáng)度的影響,進(jìn)行含濕黃土直剪試驗(yàn),分析在不同蒸汽壓力增濕作用下重塑黃土強(qiáng)度的變化規(guī)律。本論文研究取得的主要結(jié)論:采用高溫高壓水蒸汽柱狀方式對(duì)土體進(jìn)行增濕時(shí),水蒸汽和溫度在空間上的擴(kuò)散范圍近似于一個(gè)圓臺(tái)(體)。同一深度層面上,沿徑向隨著水蒸汽運(yùn)移距離的增大,蒸汽運(yùn)移速率...
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型桶
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-圖2.4模型桶本試驗(yàn)采用自制組合的增濕裝置進(jìn)行土體增濕,主要由水蒸汽發(fā)生器、高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽擴(kuò)散柱等組成,如圖2.5~2.8所示。其中,蒸汽發(fā)生器可通過(guò)將水加熱成氣態(tài),蒸汽溫度可達(dá)到145℃,額定蒸發(fā)量為8kg/h。為避免因蒸汽壓力過(guò)小導(dǎo)致增濕范圍不明顯,蒸汽壓力過(guò)大導(dǎo)致距通氣點(diǎn)較近處土體被蒸汽沖成孔穴,參考何隴霞[69]等在研究非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律時(shí)選取的蒸汽壓力,試驗(yàn)選取0.05MPa和0.1MPa作為蒸汽增濕時(shí)的蒸汽壓力,其壓力值可通過(guò)蒸汽調(diào)壓閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)。試驗(yàn)采用柱狀擴(kuò)散方式,蒸汽擴(kuò)散柱直徑為5cm,長(zhǎng)1.1m,并在擴(kuò)散柱上每隔10cm開3個(gè)出氣孔。同時(shí)為防止在試驗(yàn)過(guò)程中土體堵塞出氣孔對(duì)試驗(yàn)造成影響,遂在填筑前用不影響其出氣口處溫度和壓力的紗布對(duì)擴(kuò)散柱進(jìn)行包裹。圖2.5水蒸汽發(fā)生器圖2.6高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-圖2.4模型桶本試驗(yàn)采用自制組合的增濕裝置進(jìn)行土體增濕,主要由水蒸汽發(fā)生器、高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽擴(kuò)散柱等組成,如圖2.5~2.8所示。其中,蒸汽發(fā)生器可通過(guò)將水加熱成氣態(tài),蒸汽溫度可達(dá)到145℃,額定蒸發(fā)量為8kg/h。為避免因蒸汽壓力過(guò)小導(dǎo)致增濕范圍不明顯,蒸汽壓力過(guò)大導(dǎo)致距通氣點(diǎn)較近處土體被蒸汽沖成孔穴,參考何隴霞[69]等在研究非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律時(shí)選取的蒸汽壓力,試驗(yàn)選取0.05MPa和0.1MPa作為蒸汽增濕時(shí)的蒸汽壓力,其壓力值可通過(guò)蒸汽調(diào)壓閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)。試驗(yàn)采用柱狀擴(kuò)散方式,蒸汽擴(kuò)散柱直徑為5cm,長(zhǎng)1.1m,并在擴(kuò)散柱上每隔10cm開3個(gè)出氣孔。同時(shí)為防止在試驗(yàn)過(guò)程中土體堵塞出氣孔對(duì)試驗(yàn)造成影響,遂在填筑前用不影響其出氣口處溫度和壓力的紗布對(duì)擴(kuò)散柱進(jìn)行包裹。圖2.5水蒸汽發(fā)生器圖2.6高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]涇陽(yáng)原狀黃土–古土壤序列抗剪強(qiáng)度各向異性及其機(jī)制研究[J]. 張奇瑩,徐盼盼,錢會(huì). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]大氣作用下淺層非飽和黃土溫度變化及其影響因素研究[J]. 李仁杰,王旭,張延杰,蔣代軍,李建東,王瑞浦. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]淺談含水量對(duì)黃土濕陷性的影響[J]. 趙君超,李振,賈振,許震. 中國(guó)檢驗(yàn)檢測(cè). 2019(04)
[4]黏粒含量對(duì)黃土抗剪強(qiáng)度影響試驗(yàn)[J]. 王力,李喜安,洪勃,杜少少,張航泊,趙寧. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(03)
[5]強(qiáng)吸水再生預(yù)處理對(duì)混凝土抗凍性影響研究[J]. 田園,郭乙霏,郭利霞,汪倫焰,曹永瀟,劉家甍,駱言. 人民黃河. 2019(04)
[6]非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律模型試驗(yàn)研究[J]. 何隴霞,王旭,張延杰,李建東,尉晨煜. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2018(05)
[7]黃土濕陷性與其物理力學(xué)指標(biāo)的關(guān)系及評(píng)價(jià)方法[J]. 武小鵬,趙永虎,徐安花,米維軍,趙守全. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(06)
[8]飽和重塑黃土抗剪強(qiáng)度影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 李威,莊建琦,王穎. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]再生骨料混凝土徐變性能試驗(yàn)研究[J]. 羅素蓉,黃海生,鄭建嵐. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(S2)
[10]黃土大剪切位移下的強(qiáng)度特性研究[J]. 閆芙蓉,胡雪源. 洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
博士論文
[1]干濕循環(huán)下黃土的強(qiáng)度及微結(jié)構(gòu)變化機(jī)理研究[D]. 袁志輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
碩士論文
[1]飽和-非飽和重塑黃土變形強(qiáng)度特征[D]. 冷艷秋.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[2]軟巖粗粒土的增濕及干濕循環(huán)試驗(yàn)研究[D]. 張丹.清華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3384687
【文章來(lái)源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
模型桶
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-圖2.4模型桶本試驗(yàn)采用自制組合的增濕裝置進(jìn)行土體增濕,主要由水蒸汽發(fā)生器、高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽擴(kuò)散柱等組成,如圖2.5~2.8所示。其中,蒸汽發(fā)生器可通過(guò)將水加熱成氣態(tài),蒸汽溫度可達(dá)到145℃,額定蒸發(fā)量為8kg/h。為避免因蒸汽壓力過(guò)小導(dǎo)致增濕范圍不明顯,蒸汽壓力過(guò)大導(dǎo)致距通氣點(diǎn)較近處土體被蒸汽沖成孔穴,參考何隴霞[69]等在研究非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律時(shí)選取的蒸汽壓力,試驗(yàn)選取0.05MPa和0.1MPa作為蒸汽增濕時(shí)的蒸汽壓力,其壓力值可通過(guò)蒸汽調(diào)壓閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)。試驗(yàn)采用柱狀擴(kuò)散方式,蒸汽擴(kuò)散柱直徑為5cm,長(zhǎng)1.1m,并在擴(kuò)散柱上每隔10cm開3個(gè)出氣孔。同時(shí)為防止在試驗(yàn)過(guò)程中土體堵塞出氣孔對(duì)試驗(yàn)造成影響,遂在填筑前用不影響其出氣口處溫度和壓力的紗布對(duì)擴(kuò)散柱進(jìn)行包裹。圖2.5水蒸汽發(fā)生器圖2.6高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥
蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-圖2.4模型桶本試驗(yàn)采用自制組合的增濕裝置進(jìn)行土體增濕,主要由水蒸汽發(fā)生器、高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥、蒸汽擴(kuò)散柱等組成,如圖2.5~2.8所示。其中,蒸汽發(fā)生器可通過(guò)將水加熱成氣態(tài),蒸汽溫度可達(dá)到145℃,額定蒸發(fā)量為8kg/h。為避免因蒸汽壓力過(guò)小導(dǎo)致增濕范圍不明顯,蒸汽壓力過(guò)大導(dǎo)致距通氣點(diǎn)較近處土體被蒸汽沖成孔穴,參考何隴霞[69]等在研究非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律時(shí)選取的蒸汽壓力,試驗(yàn)選取0.05MPa和0.1MPa作為蒸汽增濕時(shí)的蒸汽壓力,其壓力值可通過(guò)蒸汽調(diào)壓閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)。試驗(yàn)采用柱狀擴(kuò)散方式,蒸汽擴(kuò)散柱直徑為5cm,長(zhǎng)1.1m,并在擴(kuò)散柱上每隔10cm開3個(gè)出氣孔。同時(shí)為防止在試驗(yàn)過(guò)程中土體堵塞出氣孔對(duì)試驗(yàn)造成影響,遂在填筑前用不影響其出氣口處溫度和壓力的紗布對(duì)擴(kuò)散柱進(jìn)行包裹。圖2.5水蒸汽發(fā)生器圖2.6高溫高壓蒸汽調(diào)壓閥
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]涇陽(yáng)原狀黃土–古土壤序列抗剪強(qiáng)度各向異性及其機(jī)制研究[J]. 張奇瑩,徐盼盼,錢會(huì). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]大氣作用下淺層非飽和黃土溫度變化及其影響因素研究[J]. 李仁杰,王旭,張延杰,蔣代軍,李建東,王瑞浦. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]淺談含水量對(duì)黃土濕陷性的影響[J]. 趙君超,李振,賈振,許震. 中國(guó)檢驗(yàn)檢測(cè). 2019(04)
[4]黏粒含量對(duì)黃土抗剪強(qiáng)度影響試驗(yàn)[J]. 王力,李喜安,洪勃,杜少少,張航泊,趙寧. 煤田地質(zhì)與勘探. 2019(03)
[5]強(qiáng)吸水再生預(yù)處理對(duì)混凝土抗凍性影響研究[J]. 田園,郭乙霏,郭利霞,汪倫焰,曹永瀟,劉家甍,駱言. 人民黃河. 2019(04)
[6]非飽和黃土水蒸氣擴(kuò)散規(guī)律模型試驗(yàn)研究[J]. 何隴霞,王旭,張延杰,李建東,尉晨煜. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2018(05)
[7]黃土濕陷性與其物理力學(xué)指標(biāo)的關(guān)系及評(píng)價(jià)方法[J]. 武小鵬,趙永虎,徐安花,米維軍,趙守全. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(06)
[8]飽和重塑黃土抗剪強(qiáng)度影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 李威,莊建琦,王穎. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]再生骨料混凝土徐變性能試驗(yàn)研究[J]. 羅素蓉,黃海生,鄭建嵐. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(S2)
[10]黃土大剪切位移下的強(qiáng)度特性研究[J]. 閆芙蓉,胡雪源. 洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
博士論文
[1]干濕循環(huán)下黃土的強(qiáng)度及微結(jié)構(gòu)變化機(jī)理研究[D]. 袁志輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
碩士論文
[1]飽和-非飽和重塑黃土變形強(qiáng)度特征[D]. 冷艷秋.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[2]軟巖粗粒土的增濕及干濕循環(huán)試驗(yàn)研究[D]. 張丹.清華大學(xué) 2007
本文編號(hào):3384687
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