混凝土衬砌渠道冻胀特性与渠床界面变形规律研究
发布时间：2021-09-05 18:49
混凝土衬砌板保护渠道避免渗透,在冬季渠床基土受负温影响发生冻胀,坍塌破坏从而造成渠道结构失稳。为探究渠道冻胀破坏特性,分别制作混凝土、渠床基土和衬砌结构试件,通过室内冻结试验监测混凝土衬砌渠道温度变化和冻胀量变化趋势,分析渠道混凝土衬砌与渠床基土两材料相互接触界面的温度与冻胀变化对衬砌结构整体的影响。为研究不同含水率基土在冻结作用下对渠道冻胀破坏的规律,进行不同含水率的的衬砌结构及其上下组成材料的冻结试验。同时结合位于内蒙古河套灌区的室外冻结试验,对比分析不同骨料的衬砌结构在冻结环境下对渠床基土的保温能力,得出渠道冻胀规律。研究结果表明界面是破坏渠道衬砌的重要因素,有效控制界面变形可以改善渠道冻胀变化。研究主要成果有:（1）通过室内开放系统下冻结试验研究发现:衬砌冻胀过程中温度变化可分为四个阶段,分别是缓慢冻缩阶段、快速冻胀阶段、缓慢冻胀阶段,平稳冻胀阶段。界面温度变化时程曲线呈对数函数变化,温度达到-4℃时,与混凝土和基土温度之间的温差达到最大。普通混凝土较浮石混凝土冻胀量变化范围大。（2）通过不同含水率的的衬砌结构及其上下组成材料的冻结试验发现:冻结初期基土含水率越高衬砌中温度下降...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
渠道破坏形貌
图 2 正冻结土中冻结缘区图Fig. 2 Frozen frozen edge area in frozen soil制泛用于建筑[67]，其本身性质容重小是具有多孔的玻璃区都有浮石矿产分布，中国广阔的土地上可选取的浮为多，内蒙地区也存有大量的浮石资源，从而其价格石是具有凹凸不平的表面同时分布较多疏松孔，气孔上，多孔结构也就会给浮石的特性带来质轻的特点，如密度小、热传导慢、容重大等。
8 轻骨料混凝土衬砌渠道冻胀研究及数值模拟的冰冻示意图，如图2所示。根据米勒理论，充满饱和水的颗粒状土壤中的冻结会有力的推行导致孔隙冰，孔隙水，在其内部温度和吸附膜的膨胀边缘特性会相互作用。图 2 正冻结土中冻结缘区图Fig. 2 Frozen frozen edge area in frozen soil1.5.3 浮石抗冻机制浮石可以广泛用于建筑[67]，其本身性质容重小是具有多孔的玻璃质酸性火山喷出岩，火山分布区都有浮石矿产分布，中国广阔的土地上可选取的浮石资源非常充足，以北方地区为多，内蒙地区也存有大量的浮石资源，从而其价格低，浮石资源如图 3 所示。浮石是具有凹凸不平的表面同时分布较多疏松孔，气孔在其内部分布约占体积一半以上，多孔结构也就会给浮石的特性带来质轻的特点，同时也影响着浮石的特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]渠道混凝土衬砌与基土界面冻胀温度特性研究[J]. 刘政,申向东,薛慧君,王仁远,刘倩,韩超. 中国科技论文. 2018(01)
[2]中国水资源配置30年[J]. 王浩,游进军. 水利学报. 2016(03)
[3]气候变化条件下水工混凝土的抗冻性能[J]. 戈雪良,苏文德,陆采荣. 水利水电科技进展. 2015(06)
[4]“一带一路”战略对中国国土开发空间格局的影响[J]. 刘慧,叶尔肯·吾扎提,王成龙. 地理科学进展. 2015(05)
[5]反复冻融条件下粉砂土动力学参数试验研究[J]. 严晗,王天亮,刘建坤,王扬. 岩土力学. 2014(03)
[6]中国2001年-2010年水资源量变化及其影响分析[J]. 陈华鑫,许新宜,汪党献,王红瑞. 南水北调与水利科技. 2013(06)
[7]冻结作用下复合填料水分迁移与冻胀特性研究[J]. 何忠意,邓安,王海波,倪林. 建筑材料学报. 2012(05)
[8]混凝土预制板衬砌梯形断面渠道的冻胀破坏受力分析[J]. 申向东,张玉佩,王丽萍. 农业工程学报. 2012(16)
[9]层状土条件下混凝土衬砌渠道渗漏及土壤水分分布的数值模拟[J]. 毛晓敏,姚立强,冯绍元,王莹莹. 水利学报. 2011(08)
[10]冻土区渠道保温防冻措施对比研究[J]. 银英姿,申向东,步丰湖,苗金和. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2010(04)
博士论文
[1]寒冷地区盐渍溶液环境下天然浮石混凝土耐久性研究[D]. 王萧萧.内蒙古农业大学 2015
硕士论文
[1]寒区混凝土防渗渠道保温防冻胀措施保温层合理厚度研究[D]. 刘志斌.石河子大学 2013
[2]季节冻土区粉质粘土冻胀性试验研究[D]. 李兆宇.黑龙江大学 2011
本文编号：3385889
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
渠道破坏形貌
图 2 正冻结土中冻结缘区图Fig. 2 Frozen frozen edge area in frozen soil制泛用于建筑[67]，其本身性质容重小是具有多孔的玻璃区都有浮石矿产分布，中国广阔的土地上可选取的浮为多，内蒙地区也存有大量的浮石资源，从而其价格石是具有凹凸不平的表面同时分布较多疏松孔，气孔上，多孔结构也就会给浮石的特性带来质轻的特点，如密度小、热传导慢、容重大等。
8 轻骨料混凝土衬砌渠道冻胀研究及数值模拟的冰冻示意图，如图2所示。根据米勒理论，充满饱和水的颗粒状土壤中的冻结会有力的推行导致孔隙冰，孔隙水，在其内部温度和吸附膜的膨胀边缘特性会相互作用。图 2 正冻结土中冻结缘区图Fig. 2 Frozen frozen edge area in frozen soil1.5.3 浮石抗冻机制浮石可以广泛用于建筑[67]，其本身性质容重小是具有多孔的玻璃质酸性火山喷出岩，火山分布区都有浮石矿产分布，中国广阔的土地上可选取的浮石资源非常充足，以北方地区为多，内蒙地区也存有大量的浮石资源，从而其价格低，浮石资源如图 3 所示。浮石是具有凹凸不平的表面同时分布较多疏松孔，气孔在其内部分布约占体积一半以上，多孔结构也就会给浮石的特性带来质轻的特点，同时也影响着浮石的特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]渠道混凝土衬砌与基土界面冻胀温度特性研究[J]. 刘政,申向东,薛慧君,王仁远,刘倩,韩超. 中国科技论文. 2018(01)
[2]中国水资源配置30年[J]. 王浩,游进军. 水利学报. 2016(03)
[3]气候变化条件下水工混凝土的抗冻性能[J]. 戈雪良,苏文德,陆采荣. 水利水电科技进展. 2015(06)
[4]“一带一路”战略对中国国土开发空间格局的影响[J]. 刘慧,叶尔肯·吾扎提,王成龙. 地理科学进展. 2015(05)
[5]反复冻融条件下粉砂土动力学参数试验研究[J]. 严晗,王天亮,刘建坤,王扬. 岩土力学. 2014(03)
[6]中国2001年-2010年水资源量变化及其影响分析[J]. 陈华鑫,许新宜,汪党献,王红瑞. 南水北调与水利科技. 2013(06)
[7]冻结作用下复合填料水分迁移与冻胀特性研究[J]. 何忠意,邓安,王海波,倪林. 建筑材料学报. 2012(05)
[8]混凝土预制板衬砌梯形断面渠道的冻胀破坏受力分析[J]. 申向东,张玉佩,王丽萍. 农业工程学报. 2012(16)
[9]层状土条件下混凝土衬砌渠道渗漏及土壤水分分布的数值模拟[J]. 毛晓敏,姚立强,冯绍元,王莹莹. 水利学报. 2011(08)
[10]冻土区渠道保温防冻措施对比研究[J]. 银英姿,申向东,步丰湖,苗金和. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2010(04)
博士论文
[1]寒冷地区盐渍溶液环境下天然浮石混凝土耐久性研究[D]. 王萧萧.内蒙古农业大学 2015
硕士论文
[1]寒区混凝土防渗渠道保温防冻胀措施保温层合理厚度研究[D]. 刘志斌.石河子大学 2013
[2]季节冻土区粉质粘土冻胀性试验研究[D]. 李兆宇.黑龙江大学 2011
本文编号：3385889
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