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(biāo),研究高鐵路基粗顆粒填料的水熱汽效應(yīng),對粗顆粒土的凍脹機(jī)理有更全面的認(rèn)識,對高鐵路基的抗凍設(shè)計(jì)、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(xì)角礫石作為研究對象,通過室內(nèi)試驗(yàn),研究凍融次數(shù)、壓實(shí)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(yīng)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(yàn)研究目標(biāo)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(yàn)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(jié)試驗(yàn),分析了圖像追蹤凍結(jié)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(yīng)試驗(yàn),分析了水汽遷移規(guī)律以及降溫模式對水熱汽效應(yīng)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:降溫模式對凍結(jié)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(bǔ)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(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

土樣制作過程照片

圖 2-3 凍結(jié)溫度測試裝置連接示意圖對兩組粗顆粒土的凍結(jié)溫度進(jìn)行測試，含水率為 5 %，細(xì)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?jǐn)嚢瑁俚酵翗又袛嚢杈鶆�；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(jìn)行夯實(shí)，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(jī)的冷浴液中冷浴循環(huán)機(jī)的溫度調(diào)成-3 ℃開始降溫，試驗(yàn)中凍結(jié)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(jìn)行分析。2.2 試驗(yàn)結(jié)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(yàn)箱圖 2-5 熒光素鋒面追蹤試驗(yàn)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(jī)控制，冷浴循環(huán)機(jī)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(yàn)箱控制，溫度控制范圍為-40～+150 ℃，精度為±0.1 ℃。凍融

【參考文獻(xiàn)】：
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(qiáng)度研究[D]. 王青志.北京交通大學(xué) 2017
[2]深季節(jié)性凍土地區(qū)高速鐵路路基穩(wěn)定性研究[D]. 張玉芝.北京交通大學(xué) 2015
[3]嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹和工程對策研究[D]. 石剛強(qiáng).蘭州大學(xué) 2014
[4]多年凍土地區(qū)路基水熱力場耦合效應(yīng)研究[D]. 毛雪松.長安大學(xué) 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(xué) 2015



本文編號：3514003