冻结条件下铁路路基粗颗粒填料水—汽迁移试验研究

发布时间：2021-01-20 11:14

　　随着高速铁路建设向寒区的延伸,季节性冻土区域路基冻胀问题日益凸显,而引起路基冻胀的主要因素是土中水分的迁移,在组成路基填料的粗粒土中,土颗粒间的空隙较大,因此,毛细作用对水分迁移的影响较小,所以有理由假设,在粗粒土中,冻结过程中水分重分布可能与水汽迁移相关,而有关粗粒土水汽迁移规律的研究较少,其迁移规律与存在性至今没有达成共识,缺乏可视化的水汽迁移装置系统和相关的试验方法,是限制这类研究的主要原因之一。为了验证冻结作用下粗粒土中气态水迁移的存在性,揭示水汽迁移的规律与机制,解决寒区路基冻胀问题,本文基于荧光素示踪技术提出一种研究冻融作用下水汽迁移规律的试验方法,并对传统冻胀试验装置进行升级改造,研发出基于荧光素和图像追踪技术的土体水分迁移量测装置系统。利用此装置系统,直观追踪水分迁移的过程,对冻结作用下粗粒土水汽迁移机制进行研究,分析恒温冻结和梯度冻结这两种冻结模式下不同初始含水率对水分重分布的影响规律。本文通过试验研究得到以下结论和成果:（1）开发的装置系统主要包括双层中空叠环型有机玻璃筒,液态水隔离装置,图像采集装置系统等。结合追踪剂示踪技术和图像处理技术,该装置系统能够满足现阶段... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线图

上方接到静脉滴注吊瓶，下方连接试样底部，在静光素，控制荧光素溶液注射速度，使其能够清晰追灯，观察渗透情况。可见，在渗透试验过程中，可看见带有荧光素示踪剂的作用下，能够清晰地看见黄绿色的水分的迁移路光素示踪剂追踪液态水的迁移，并利用紫光灯和相的。(a)渗透试验操作过程 (b)试验开始 1 分钟

(c)带有示踪剂的土样(#2) (d)盖板上的水蒸气图 2-2 荧光素溶液蒸发试验根据冻结温度的测试，在粗粒土中，无论是否加入荧光致，而且少量的荧光素并几乎不会改变水的密度，所以水分迁移的过程和冻结时间等。像处理技术时追踪到水分迁移的过程，本文增设了图像采集装置。机及支架、紫光灯、补光灯、图像处理终端组成。根据业相机之间的距离、相机的曝光时间、光圈等参数，根和紫光灯亮度，此外，工业相机镜头前需加装滤光镜，造成的干扰。工业相机连接 PC 端，根据试验需要按一定。图像采集完成后再利用 MATLAB 和 Photoshop 等软件

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数字图像技术的土冻胀试验系统研究[J]. 王永涛,王大雁,马巍,温智,徐湘田,杜海民.  冰川冻土. 2017(05)
[2]锅盖效应中土体温度场变化规律的试验研究[J]. 王乃东,李成志,姚仰平,马梓棋,陈含.  工业建筑. 2016(09)
[3]试验时间和初始含水率对土体水气迁移的影响分析[J]. 王乃东,马梓棋,姚仰平,贾峻峰,陈含,李成志.  工业建筑. 2016(09)
[4]锅盖效应水分迁移规律分析[J]. 罗汀,陈含,姚仰平,王乃东,韩剑,马梓棋,李成志.  工业建筑. 2016(09)
[5]锅盖效应的形成机制及其防治[J]. 姚仰平,王琳,王乃东,贾峻峰.  工业建筑. 2016(09)
[6]季节性冻土地区高速铁路路桥过渡段路基变形特征分析[J]. 张玉芝,杜彦良,孙宝臣.  中国铁道科学. 2016(01)
[7]季节性冻土地区高速铁路路基冻融变形规律研究[J]. 张玉芝,杜彦良,孙宝臣,张少朋,韩晶.  岩石力学与工程学报. 2014(12)
[8]高压条件下土的冻融试验装置研制及应用[J]. 关辉,王大雁,顾同欣,马巍,温智,王永涛.  冰川冻土. 2014(06)
[9]季节冻土冻融循环过程中水分迁移试验研究[J]. 郑美玉.  绥化学院学报. 2014(09)
[10]严寒地区高速铁路路基冻胀变形监测分析[J]. 石刚强,赵世运,李先明,牛永红.  冰川冻土. 2014(02)

博士论文
[1]严寒地区高速铁路路基冻胀和工程对策研究[D]. 石刚强.兰州大学 2014
[2]季节冻土水分迁移的机理及数值模拟[D]. 原国红.吉林大学 2006

硕士论文
[1]不同人工冻结条件下土的冻胀试验研究[D]. 于琳琳.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：2988942