高温作用下非饱和黄土水分迁移研究
发布时间：2022-01-26 19:43
黄土具有很强的水敏性,其强度指标和变形指标随含水量的变化非常大。若采取措施较大幅度降低黄土含水量,则可在提高黄土地基承载力、减小黄土地基沉降量、提高黄土坑坡稳定性等方面取得显著效果。施加温度梯度是降低土体含水量的有效手段,现有研究主要考虑自然环境温度作用。烧结法加固基坑的工程实践已经揭示了高温作用下显著的水分迁移现象,但高温作用下的土体水分迁移问题还缺乏研究文献。基于此,本文以提高黄土基坑稳定性为目标,就高温作用下非饱和黄土水分迁移问题开展研究工作。在总结现有土体水热迁移影响因素及理论模型基础上,考虑高温作用的特点,研发了高温作用下非饱和土体一维水热迁移试验装置,开展了高温作用下非饱和黄土水分迁移试验研究,测试得到了高温作用下土样水热演变过程的温度场和水分场,揭示了高温作用下温度梯度、土体密度和初始含水率等影响下的非饱和黄土水分迁移规律。土样温度的变化速率与土体密度和初始含水率相关,密度和初始含水率越大,温度变化速率越大,施加高温后,土样初期快速升温然后逐渐变化至温度稳定阶段。温度梯度显著影响土体水分场,温度梯度越大,土体含水率变化幅度越大。高温作用下初始含水率对土体水分场的影响具有峰...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄土的颗粒分布曲线
西安建筑科技大学硕士学位论文23图3.2一维高温非饱和黄土水分迁移试验装置示意图其中，1、2为恒温水箱，3、4为水泵，5、6为金属加热水箱，7为绝热模型槽（土体置于其中），8为模型槽固定台，9为若干温度传感器，10为若干水分传感器，11为导线，12为螺纹钢，13为“]”形钻孔钢片，14为数据采集仪，15为计算机，16为摄像头，17为水管，18为保温材料，19为变径接头，20为卡扣，21为橡皮塞，22为螺母。图3.3试验装置实景图1.温度控制装置温度控制装置是由2台恒温水箱，2台水泵和2个不锈钢加热水箱组成。温度控制装置设置在土体模型两端，能保证在整个试验过程中提供高精度的恒温水，水温波动小于±0.5℃。恒温水箱加热范围为室温+5℃~100℃，足以满足本文试验所需的高温条件。恒温水箱工作时空间封闭，防止水分蒸发，避免因加水引起水
西安建筑科技大学硕士学位论文23图3.2一维高温非饱和黄土水分迁移试验装置示意图其中，1、2为恒温水箱，3、4为水泵，5、6为金属加热水箱，7为绝热模型槽（土体置于其中），8为模型槽固定台，9为若干温度传感器，10为若干水分传感器，11为导线，12为螺纹钢，13为“]”形钻孔钢片，14为数据采集仪，15为计算机，16为摄像头，17为水管，18为保温材料，19为变径接头，20为卡扣，21为橡皮塞，22为螺母。图3.3试验装置实景图1.温度控制装置温度控制装置是由2台恒温水箱，2台水泵和2个不锈钢加热水箱组成。温度控制装置设置在土体模型两端，能保证在整个试验过程中提供高精度的恒温水，水温波动小于±0.5℃。恒温水箱加热范围为室温+5℃~100℃，足以满足本文试验所需的高温条件。恒温水箱工作时空间封闭，防止水分蒸发，避免因加水引起水
【参考文献】：
期刊论文
[1]电势作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 王铁行,曹怀长,焦丹,何欢. 地下空间与工程学报. 2018(04)
[2]基于未冻水含量的冻土热参数计算分析[J]. 陈之祥,李顺群,夏锦红,张勋程,桂超. 岩土力学. 2017(S2)
[3]土壤一维热湿传递实验台的研制及模型试验[J]. 曾召田,吕海波,徐云山,唐双慧,贺海洋. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]非饱和土中温度引起水分迁移的光滑粒子法数值模拟[J]. 陈佩佩,白冰. 工程力学. 2016(04)
[5]季冻区粉土导热特性及预测研究[J]. 程培峰,罗凯乔. 科学技术与工程. 2016(11)
[6]冻结作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 张辉,王铁行,罗扬. 工程地质学报. 2015(01)
[7]绝热坑槽内土壤热湿迁移的实验研究[J]. 鹿凯凯,董华. 青岛理工大学学报. 2014(02)
[8]重力势作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 岳彩坤. 西部探矿工程. 2014(03)
[9]蒸发条件下非饱和土水分迁移的数值模拟[J]. 熊义,高抗. 三峡大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]冬季温度对浅层黄土水分场的影响研究[J]. 张辉,王铁行,罗扬. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2013(06)
博士论文
[1]非饱和黄土结合水特性及水分迁移问题研究[D]. 李彦龙.西安建筑科技大学 2015
硕士论文
[1]电势作用下重塑黄土水分迁移问题研究[D]. 曹怀长.西安建筑科技大学 2017
[2]寒区土壤水热力耦合模型及数值模拟[D]. 郭琳.东北石油大学 2011
本文编号：3611061
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
黄土的颗粒分布曲线
西安建筑科技大学硕士学位论文23图3.2一维高温非饱和黄土水分迁移试验装置示意图其中，1、2为恒温水箱，3、4为水泵，5、6为金属加热水箱，7为绝热模型槽（土体置于其中），8为模型槽固定台，9为若干温度传感器，10为若干水分传感器，11为导线，12为螺纹钢，13为“]”形钻孔钢片，14为数据采集仪，15为计算机，16为摄像头，17为水管，18为保温材料，19为变径接头，20为卡扣，21为橡皮塞，22为螺母。图3.3试验装置实景图1.温度控制装置温度控制装置是由2台恒温水箱，2台水泵和2个不锈钢加热水箱组成。温度控制装置设置在土体模型两端，能保证在整个试验过程中提供高精度的恒温水，水温波动小于±0.5℃。恒温水箱加热范围为室温+5℃~100℃，足以满足本文试验所需的高温条件。恒温水箱工作时空间封闭，防止水分蒸发，避免因加水引起水
西安建筑科技大学硕士学位论文23图3.2一维高温非饱和黄土水分迁移试验装置示意图其中，1、2为恒温水箱，3、4为水泵，5、6为金属加热水箱，7为绝热模型槽（土体置于其中），8为模型槽固定台，9为若干温度传感器，10为若干水分传感器，11为导线，12为螺纹钢，13为“]”形钻孔钢片，14为数据采集仪，15为计算机，16为摄像头，17为水管，18为保温材料，19为变径接头，20为卡扣，21为橡皮塞，22为螺母。图3.3试验装置实景图1.温度控制装置温度控制装置是由2台恒温水箱，2台水泵和2个不锈钢加热水箱组成。温度控制装置设置在土体模型两端，能保证在整个试验过程中提供高精度的恒温水，水温波动小于±0.5℃。恒温水箱加热范围为室温+5℃~100℃，足以满足本文试验所需的高温条件。恒温水箱工作时空间封闭，防止水分蒸发，避免因加水引起水
【参考文献】：
期刊论文
[1]电势作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 王铁行,曹怀长,焦丹,何欢. 地下空间与工程学报. 2018(04)
[2]基于未冻水含量的冻土热参数计算分析[J]. 陈之祥,李顺群,夏锦红,张勋程,桂超. 岩土力学. 2017(S2)
[3]土壤一维热湿传递实验台的研制及模型试验[J]. 曾召田,吕海波,徐云山,唐双慧,贺海洋. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]非饱和土中温度引起水分迁移的光滑粒子法数值模拟[J]. 陈佩佩,白冰. 工程力学. 2016(04)
[5]季冻区粉土导热特性及预测研究[J]. 程培峰,罗凯乔. 科学技术与工程. 2016(11)
[6]冻结作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 张辉,王铁行,罗扬. 工程地质学报. 2015(01)
[7]绝热坑槽内土壤热湿迁移的实验研究[J]. 鹿凯凯,董华. 青岛理工大学学报. 2014(02)
[8]重力势作用下非饱和黄土水分迁移试验研究[J]. 岳彩坤. 西部探矿工程. 2014(03)
[9]蒸发条件下非饱和土水分迁移的数值模拟[J]. 熊义,高抗. 三峡大学学报(自然科学版). 2014(01)
[10]冬季温度对浅层黄土水分场的影响研究[J]. 张辉,王铁行,罗扬. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2013(06)
博士论文
[1]非饱和黄土结合水特性及水分迁移问题研究[D]. 李彦龙.西安建筑科技大学 2015
硕士论文
[1]电势作用下重塑黄土水分迁移问题研究[D]. 曹怀长.西安建筑科技大学 2017
[2]寒区土壤水热力耦合模型及数值模拟[D]. 郭琳.东北石油大学 2011
本文编号：3611061
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