Analysis of the prevention effect of thermal-insulation method on frost heave of railway subgrade in seasonal frozen regions
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2010
... 我国是冻土大国,季节冻土占国土面积50%以上,近些年有多条高速铁路穿越季节冻土区.与国外高速铁路建设大国日本、德国等相比,我国寒区环境和气候条件严酷,高铁运营速度和平顺性要求也更高.因此,中国学者开展了大量的室内外试验研究,提出了一系列的防冻胀技术[1-2]保障寒区高铁的运营安全. ...
季节冻土区保温法抑制铁路路基冻胀效果研究
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2010
... 我国是冻土大国,季节冻土占国土面积50%以上,近些年有多条高速铁路穿越季节冻土区.与国外高速铁路建设大国日本、德国等相比,我国寒区环境和气候条件严酷,高铁运营速度和平顺性要求也更高.因此,中国学者开展了大量的室内外试验研究,提出了一系列的防冻胀技术[1-2]保障寒区高铁的运营安全. ...
Analysis on the effect of replacing-soil method on inhibiting frost heave of railway roadbed in seasonal frozen region
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2011
... 我国是冻土大国,季节冻土占国土面积50%以上,近些年有多条高速铁路穿越季节冻土区.与国外高速铁路建设大国日本、德国等相比,我国寒区环境和气候条件严酷,高铁运营速度和平顺性要求也更高.因此,中国学者开展了大量的室内外试验研究,提出了一系列的防冻胀技术[1-2]保障寒区高铁的运营安全. ...
换填法抑制季节冻土区铁路路基冻胀效果分析
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2011
... 我国是冻土大国,季节冻土占国土面积50%以上,近些年有多条高速铁路穿越季节冻土区.与国外高速铁路建设大国日本、德国等相比,我国寒区环境和气候条件严酷,高铁运营速度和平顺性要求也更高.因此,中国学者开展了大量的室内外试验研究,提出了一系列的防冻胀技术[1-2]保障寒区高铁的运营安全. ...
Frost heave classification of railway subgrade filling material and the design of anti-freezing layer
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2007
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
路基的填料冻胀分类及防冻层设置
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2007
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Influence of fines content on frost heaving properties of coarse grained soil
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2013
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
细粒含量对粗颗粒填料冻胀特性影响的试验研究
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2013
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Study of design of filling material and setting anti-frost layer for high-speed railway roadbed in seasonally frozen regions
2011
季节性冻土区高速铁路路基填料及防冻层设置研究
2011
Frost heaving test of roadbed filling of Harbin-Dalian passenger dedicated line
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2011
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
哈大铁路客运专线路基填料冻胀性试验研究
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2011
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Soil moisture, ground temperatures, and deformation of a high-speed railway embankment in Northeast China
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
The study of frost heave mechanism of high-speed railway foundation by field-monitored data and indoor verification experiment
2020
Test on frost heaving spatial-temporal distribution of high speed railway subgrade in seasonal frozen soil region
2016
高速铁路季节性冻土路基冻胀时空分布规律试验
2016
Roadbed deformation characteristics of roadbed-bridge transition section for high-speed railway in seasonally frozen soil region
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2016
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
季节性冻土地区高速铁路路桥过渡段路基变形特征分析
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2016
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Pot-cover effect of soil
1
2014
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
土体的“锅盖效应”
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2014
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Experimental study on the water-heat-vapor behavior in a freezing coarse-grained soil
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2018
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Experimental study of ice accumulation in unsaturated clean sand
2019
Moisture transfer and phase change in unsaturated soils: an experimental study of two types of canopy effect
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
A potential new frost heave mechanism in high-speed railway embankments
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2014
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Distribution on feature of fine-graining filling materials of high-speed railway subgrade and its impact on frost heaving
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 对试验前后试样进行CT扫描,扫描结果如图9所示,借助相关软件对其进一步处理,可得到试样不同位置的CT值,如图10所示.由于粗颗粒填料自身的性质,在制样过程中很难保证每层密度的均匀性,导致CT值曲线沿试样深度方向有所波动.通过对试验前后试样的CT值进行分析,得出w0s0试样在深度2 cm以内CT值减小,而在深度大于2 cm处CT值显著增大.结合图9中的试样CT扫描结果,相比试验前,w0s0试样试验后在深度8.4 cm和10.2 cm截面上,持水细粒发生团聚作用[16](颜色偏黄部分),使得细粒分布更为明显,填料出现一定程度的挤密,颗粒之间的孔隙(蓝色部分)变小.由于未施加荷载,不考虑引起土颗粒的破碎,推测截面上颗粒面积及明暗的变化是颗粒出现了错动和转动[39].根据试样CT值随密度值增大而增大的关系,可以发现在冻融循环的作用下,w0s0试样在深度2 cm以内密度值有所减小,在深度大于2 cm处密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w3s0试样在深度0.6 cm以下密度值均有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w6s0试样在深度4 cm以内和深度9 cm以下密度值有所减小,在深度4~9 cm之间密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小再增加后减小趋势. ...
高速铁路路基填料中细颗粒分布特征及其对冻胀的影响
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 对试验前后试样进行CT扫描,扫描结果如图9所示,借助相关软件对其进一步处理,可得到试样不同位置的CT值,如图10所示.由于粗颗粒填料自身的性质,在制样过程中很难保证每层密度的均匀性,导致CT值曲线沿试样深度方向有所波动.通过对试验前后试样的CT值进行分析,得出w0s0试样在深度2 cm以内CT值减小,而在深度大于2 cm处CT值显著增大.结合图9中的试样CT扫描结果,相比试验前,w0s0试样试验后在深度8.4 cm和10.2 cm截面上,持水细粒发生团聚作用[16](颜色偏黄部分),使得细粒分布更为明显,填料出现一定程度的挤密,颗粒之间的孔隙(蓝色部分)变小.由于未施加荷载,不考虑引起土颗粒的破碎,推测截面上颗粒面积及明暗的变化是颗粒出现了错动和转动[39].根据试样CT值随密度值增大而增大的关系,可以发现在冻融循环的作用下,w0s0试样在深度2 cm以内密度值有所减小,在深度大于2 cm处密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w3s0试样在深度0.6 cm以下密度值均有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w6s0试样在深度4 cm以内和深度9 cm以下密度值有所减小,在深度4~9 cm之间密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小再增加后减小趋势. ...
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 根据哈齐高速铁路路基现场设计资料,配制本试验用的土样,如图1所示,细粒含量为5%,为含细粒土砾,填料的颗粒形状为角砾,属于细角砾石,根据《铁路路基设计规范》(TB 10001—2016)[17]规定,本试验采用的粗颗粒填料级配良好,属于A组填料.该填料最优含水率为5.8%,最大干密度为2.08 g·cm-3.本文中填料干密度取1.92 g·cm-3,压实系数为0.92.图1中,d10、d30和d60分别为小于该粒径的土含量占总土质量的10%、30%和60%的粒径. ...
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2017
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 根据哈齐高速铁路路基现场设计资料,配制本试验用的土样,如图1所示,细粒含量为5%,为含细粒土砾,填料的颗粒形状为角砾,属于细角砾石,根据《铁路路基设计规范》(TB 10001—2016)[17]规定,本试验采用的粗颗粒填料级配良好,属于A组填料.该填料最优含水率为5.8%,最大干密度为2.08 g·cm-3.本文中填料干密度取1.92 g·cm-3,压实系数为0.92.图1中,d10、d30和d60分别为小于该粒径的土含量占总土质量的10%、30%和60%的粒径. ...
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2018
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
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2018
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Prediction of seasonal frost heave behavior in unsaturated soil in northeastern china using interactive factor analysis with split-plot experiments and GRNN
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2019
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
A study on the influence of water and fines on the deformation properties and frost heave of unbound aggregates
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2006
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
Characteristics of the liquid and vapor migration of coarse-grained soil in an open-system under constant-temperature freezing
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... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 采用高低温试验箱来保证试样在环境中的恒定温湿度,试样筒直径选为10 cm、壁厚2.5 cm,高度12 cm.在试样筒的筒侧纵向等间距设置温度传感器插槽,共计10个温度传感器插槽,每个插槽间隔1.1 cm.试样筒材质采用的有机玻璃具有强度高、耐磨、透光性强等性能,有利于水分迁移过程中图像的追踪与采集.单向冻结温控系统精度为±0.1 ℃,上下冷浴盘通过外接冷浴可对试样进行单向(自上而下)冻结,可实现-30~+50 ℃的温度控制.图像采集系统主要由光源和定时拍照装置构成,光源方面,采用紫光灯让荧光素显影清晰,并采用高分辨率工业相机以固定时间间隔进行采集,可实时追踪试样中荧光素示踪剂的位置.外界水分补给系统主要由马氏补水瓶(马氏瓶)完成.马氏瓶中荧光素和蒸馏水的质量配比为1∶200.Zhang等[21-23]在荧光素溶液蒸发冷凝试验中发现荧光素仅能随液态水迁移,无法随着气态水迁移,并且基本不影响土体冻结温度[32].因此马氏瓶中掺加荧光素可用来追踪外界液态水迁移位置的变化.由于土样水分含有荧光素,可以使未冻区呈现明亮的黄绿色以及在冻结区呈现深褐色[33],因此可利用荧光素追踪已有荧光素试样的冻结锋面变化[32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
... 对比既有单次冻结作用下不同初始含水率试样水汽迁移特征的变化可知[21-22],初始含水率影响外界水分迁移量,包括液态水和气态水的迁移量,且均呈现出初始含水率越大,补水量越小,液态水迁移高度越低的特点.本文中试验采用的是快速冻结、快速融化的温度控制方式,类似于季节冻土区春融期初始时的外界温度变化情况.结合CT值及损伤增量的分析可知,由于双向融化导致此时的活动层下方富集水分无法排除.反复冻融作用下,下方液态水持续上升可能导致春融期间冻胀变形出现暂时增长,而后随着水分的不断补给,尤其在外界水的不断补给作用下,颗粒间的位置错动占据了原来的孔隙空间,部分孔隙逐渐被外界水填充,使得颗粒之间的润滑度有所增大,更多细粒簇团形成,孔隙率减小,密实度增加.在冻融循环作用下,孔隙水压力变化均呈现周期性的变化过程,尤其是融化期孔隙水压力快速增大[41],土体密实度得到提高,宏观表现主要是融沉变形发生,变化趋势与已有监测数据吻合[24]. ...
Investigation of liquid and vapor migration in coarse-grained soil during open-system step-freezing test
1
2019
... 对比既有单次冻结作用下不同初始含水率试样水汽迁移特征的变化可知[21-22],初始含水率影响外界水分迁移量,包括液态水和气态水的迁移量,且均呈现出初始含水率越大,补水量越小,液态水迁移高度越低的特点.本文中试验采用的是快速冻结、快速融化的温度控制方式,类似于季节冻土区春融期初始时的外界温度变化情况.结合CT值及损伤增量的分析可知,由于双向融化导致此时的活动层下方富集水分无法排除.反复冻融作用下,下方液态水持续上升可能导致春融期间冻胀变形出现暂时增长,而后随着水分的不断补给,尤其在外界水的不断补给作用下,颗粒间的位置错动占据了原来的孔隙空间,部分孔隙逐渐被外界水填充,使得颗粒之间的润滑度有所增大,更多细粒簇团形成,孔隙率减小,密实度增加.在冻融循环作用下,孔隙水压力变化均呈现周期性的变化过程,尤其是融化期孔隙水压力快速增大[41],土体密实度得到提高,宏观表现主要是融沉变形发生,变化趋势与已有监测数据吻合[24]. ...
Effect of different freezing modes on the water-heat-vapor behavior in unsaturated coarse-grained filling exposed to freezing and thawing
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2020
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 采用高低温试验箱来保证试样在环境中的恒定温湿度,试样筒直径选为10 cm、壁厚2.5 cm,高度12 cm.在试样筒的筒侧纵向等间距设置温度传感器插槽,共计10个温度传感器插槽,每个插槽间隔1.1 cm.试样筒材质采用的有机玻璃具有强度高、耐磨、透光性强等性能,有利于水分迁移过程中图像的追踪与采集.单向冻结温控系统精度为±0.1 ℃,上下冷浴盘通过外接冷浴可对试样进行单向(自上而下)冻结,可实现-30~+50 ℃的温度控制.图像采集系统主要由光源和定时拍照装置构成,光源方面,采用紫光灯让荧光素显影清晰,并采用高分辨率工业相机以固定时间间隔进行采集,可实时追踪试样中荧光素示踪剂的位置.外界水分补给系统主要由马氏补水瓶(马氏瓶)完成.马氏瓶中荧光素和蒸馏水的质量配比为1∶200.Zhang等[21-23]在荧光素溶液蒸发冷凝试验中发现荧光素仅能随液态水迁移,无法随着气态水迁移,并且基本不影响土体冻结温度[32].因此马氏瓶中掺加荧光素可用来追踪外界液态水迁移位置的变化.由于土样水分含有荧光素,可以使未冻区呈现明亮的黄绿色以及在冻结区呈现深褐色[33],因此可利用荧光素追踪已有荧光素试样的冻结锋面变化[32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
Comparing frost heave characteristics in cut and embankment sections along a high-speed railway in seasonally frozen ground of Northeast China
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2019
... 季节冻土区高铁路基采用了级配碎石和粗颗粒填料进行填筑.在以往工程应用和学者的研究中,认为冻胀率≤1%的填料为不冻胀土[3],因此工程建设中通过颗粒级配选定填料后,限制细粒含量和初始含水率来控制路基填料质量[4-6].哈大高铁是世界上第一条在严寒地区开通的高铁,开通运营后暴露出的路基冻胀问题,促使研究者逐渐认识到粗颗粒填料填筑的高铁路基变形普遍存在且不可避免[7-10],以往认为的不冻胀填料并不能完全满足高铁的平顺性和稳定性严格要求.为揭示其冻胀变形机理,学者们参考“锅盖效应”的发生机制[11],提出在无砟轨道密闭覆盖层下,路基填料中可能存在气态水迁移到冻结区域并凝结成冰的现象[12-14],并认为动荷载可能产生的超孔隙水压会导致一定范围内地下水泵吸到路基冻结区域[15].赵国堂等[16]则通过宏细观试验研究认为粗颗粒填料中细颗粒的簇团效应是导致其冻胀超限的原因.在诸多学者研究的基础上,新版规范[17-18]考虑了颗粒级配、细粒含量、初始含水率、冻前地下水位距设计冻深的最小距离等因素,对路基填料进行了更为精细的划分.考虑到控制颗粒级配和细粒含量,选好粗颗粒填料后的初始含水率是除土质外最重要的内在影响因素[19-20],张玉芝等[21-23]开展系列试验研究了单向冻结以及冻融循环作用和不同冻结模式下粗颗粒土中水汽迁移的变化特征,通过气态水和水汽混合迁移模式的对比组试验说明,在粗颗粒填料冻结过程中水分迁移主要以气态水迁移为主,并且初始含水率对水分迁移量以及水分迁移方式(气态水或液态水迁移为主)存在显著影响.上述研究主要从控制路基冻胀变形的角度出发,对粗颗粒填料的土质及环境因素等开展分析.然而,Miao等[24]依据现场监测结果推测,春融初期由于白天融化夜晚冻结的反复冻融循环作用,在含有细粒土和高含水率的粗粒土中形成分凝冰,导致此阶段冻胀变形剧烈增长,而后随着温度继续升高,迅速融化下沉.对于无砟轨道覆盖的隐蔽性较强的高铁路基而言,春融期可能在短期内引起较明显的不均匀沉降变形,长此以往,必然影响轨道平顺性和稳定性. ...
... 对比既有单次冻结作用下不同初始含水率试样水汽迁移特征的变化可知[21-22],初始含水率影响外界水分迁移量,包括液态水和气态水的迁移量,且均呈现出初始含水率越大,补水量越小,液态水迁移高度越低的特点.本文中试验采用的是快速冻结、快速融化的温度控制方式,类似于季节冻土区春融期初始时的外界温度变化情况.结合CT值及损伤增量的分析可知,由于双向融化导致此时的活动层下方富集水分无法排除.反复冻融作用下,下方液态水持续上升可能导致春融期间冻胀变形出现暂时增长,而后随着水分的不断补给,尤其在外界水的不断补给作用下,颗粒间的位置错动占据了原来的孔隙空间,部分孔隙逐渐被外界水填充,使得颗粒之间的润滑度有所增大,更多细粒簇团形成,孔隙率减小,密实度增加.在冻融循环作用下,孔隙水压力变化均呈现周期性的变化过程,尤其是融化期孔隙水压力快速增大[41],土体密实度得到提高,宏观表现主要是融沉变形发生,变化趋势与已有监测数据吻合[24]. ...
Quantitative analysis of impacts of freeze-thaw cycles upon microstructure of compacted loess
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2011
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
冻融作用对压实黄土结构影响的微观定量研究
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2011
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Influence of freezing-thawing on strength of over consolidated soils
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2006
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
冻融作用对超固结土强度的影响
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2006
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Structure evolution and mechanics of engineering properties change of soils under effect of freeze-thaw cycle
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
冻融循环作用下土体结构演化规律及其工程性质改变机理
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Impact of freezing and thawing cycles on the structures of soil and a quantitative approach
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2015
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
冻融循环对土结构性影响的机理与定量研究方法
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2015
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Effect of CT scanning parameters to the quality of rock and soil tomograms
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
CT扫描参数对岩土图像的影响
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Studying frozen soil with CT technology: present studies and prospects
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
利用CT扫描技术进行冻土研究的现状和展望
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2013
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Laboratory observation and analysis of frost heave progression in clay from the Qinghai-Tibet Plateau
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2018
... 冻融循环作用改变土颗粒的排列和联结,进而影响其物理和力学性质[25-26],并且土体构造的形成与水分的迁移有着密不可分的联系[27].研究土质结构特性的发展变化,可以从本质上揭示土体在不同压力、温度等环境下的行为特征[28].CT扫描可用来探测冻土孔隙、裂隙结构变化,已经形成了较为成熟的理论体系和应用方法.陈世杰等[29-30]总结了CT扫描在冻土中的应用现状.Wang等[31]通过试样冻结过程图像、试样水热变化过程和CT扫描数据的试验分析表明,未冻区孔隙水迁移至横向裂隙成冰填充并扩展冷生裂隙,造成试样发生冻胀. ...
Water-heat-vapor migration trace and characteristics of unsaturated coarse-grained filling under freeze and thaw cycles
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2020
... 采用高低温试验箱来保证试样在环境中的恒定温湿度,试样筒直径选为10 cm、壁厚2.5 cm,高度12 cm.在试样筒的筒侧纵向等间距设置温度传感器插槽,共计10个温度传感器插槽,每个插槽间隔1.1 cm.试样筒材质采用的有机玻璃具有强度高、耐磨、透光性强等性能,有利于水分迁移过程中图像的追踪与采集.单向冻结温控系统精度为±0.1 ℃,上下冷浴盘通过外接冷浴可对试样进行单向(自上而下)冻结,可实现-30~+50 ℃的温度控制.图像采集系统主要由光源和定时拍照装置构成,光源方面,采用紫光灯让荧光素显影清晰,并采用高分辨率工业相机以固定时间间隔进行采集,可实时追踪试样中荧光素示踪剂的位置.外界水分补给系统主要由马氏补水瓶(马氏瓶)完成.马氏瓶中荧光素和蒸馏水的质量配比为1∶200.Zhang等[21-23]在荧光素溶液蒸发冷凝试验中发现荧光素仅能随液态水迁移,无法随着气态水迁移,并且基本不影响土体冻结温度[32].因此马氏瓶中掺加荧光素可用来追踪外界液态水迁移位置的变化.由于土样水分含有荧光素,可以使未冻区呈现明亮的黄绿色以及在冻结区呈现深褐色[33],因此可利用荧光素追踪已有荧光素试样的冻结锋面变化[32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
... [32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
冻融循环作用下非饱和粗颗粒填料水热汽迁移追踪及规律研究
2
2020
... 采用高低温试验箱来保证试样在环境中的恒定温湿度,试样筒直径选为10 cm、壁厚2.5 cm,高度12 cm.在试样筒的筒侧纵向等间距设置温度传感器插槽,共计10个温度传感器插槽,每个插槽间隔1.1 cm.试样筒材质采用的有机玻璃具有强度高、耐磨、透光性强等性能,有利于水分迁移过程中图像的追踪与采集.单向冻结温控系统精度为±0.1 ℃,上下冷浴盘通过外接冷浴可对试样进行单向(自上而下)冻结,可实现-30~+50 ℃的温度控制.图像采集系统主要由光源和定时拍照装置构成,光源方面,采用紫光灯让荧光素显影清晰,并采用高分辨率工业相机以固定时间间隔进行采集,可实时追踪试样中荧光素示踪剂的位置.外界水分补给系统主要由马氏补水瓶(马氏瓶)完成.马氏瓶中荧光素和蒸馏水的质量配比为1∶200.Zhang等[21-23]在荧光素溶液蒸发冷凝试验中发现荧光素仅能随液态水迁移,无法随着气态水迁移,并且基本不影响土体冻结温度[32].因此马氏瓶中掺加荧光素可用来追踪外界液态水迁移位置的变化.由于土样水分含有荧光素,可以使未冻区呈现明亮的黄绿色以及在冻结区呈现深褐色[33],因此可利用荧光素追踪已有荧光素试样的冻结锋面变化[32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
... [32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
The effect of salinity on the freezing of coarse grained sands
1
2006
... 采用高低温试验箱来保证试样在环境中的恒定温湿度,试样筒直径选为10 cm、壁厚2.5 cm,高度12 cm.在试样筒的筒侧纵向等间距设置温度传感器插槽,共计10个温度传感器插槽,每个插槽间隔1.1 cm.试样筒材质采用的有机玻璃具有强度高、耐磨、透光性强等性能,有利于水分迁移过程中图像的追踪与采集.单向冻结温控系统精度为±0.1 ℃,上下冷浴盘通过外接冷浴可对试样进行单向(自上而下)冻结,可实现-30~+50 ℃的温度控制.图像采集系统主要由光源和定时拍照装置构成,光源方面,采用紫光灯让荧光素显影清晰,并采用高分辨率工业相机以固定时间间隔进行采集,可实时追踪试样中荧光素示踪剂的位置.外界水分补给系统主要由马氏补水瓶(马氏瓶)完成.马氏瓶中荧光素和蒸馏水的质量配比为1∶200.Zhang等[21-23]在荧光素溶液蒸发冷凝试验中发现荧光素仅能随液态水迁移,无法随着气态水迁移,并且基本不影响土体冻结温度[32].因此马氏瓶中掺加荧光素可用来追踪外界液态水迁移位置的变化.由于土样水分含有荧光素,可以使未冻区呈现明亮的黄绿色以及在冻结区呈现深褐色[33],因此可利用荧光素追踪已有荧光素试样的冻结锋面变化[32].传感器及数据采集系统主要包括温度传感器及数据采集仪.温度传感器为型号SKLFSE-TC的热敏电阻传感器,测量范围为-30~+30 ℃,精度为±0.05 ℃.温度传感器与数据采集仪连接,可实时输出试样在不同高度处的温度变化情况. ...
Macroscopic and mesoscopic experimental study on the mechanism of water migration of coarse grained soil under freezing-thawing cycle and load
1
2020
... 本试验CT微观机理检测采用中国科学院冻土工程国家重点实验室的CT扫描试验机,该试验机为荷兰飞利浦Brilliance16多能量螺旋机,空间分辨率0.208 mm,密度分辨率0.3%,如图2(b)所示.所有试样均在同等条件下分别进行两次CT扫描:制备好的试样进行初始扫描;在冻融循环试验结束后,快速固定与密封的试样进行二次扫描,CT定位如图2(c)所示.试样的扫描厚度为3 mm,扫描电压120 kV,扫描电流313 mA,滤波函数EC,扫描视野180 mm,重建矩阵1 024×1 024像素,扫描前后采用标记定位方法[34]. ...
冻融循环和荷载作用下粗颗粒土水分迁移机制宏细观试验研究
1
2020
... 本试验CT微观机理检测采用中国科学院冻土工程国家重点实验室的CT扫描试验机,该试验机为荷兰飞利浦Brilliance16多能量螺旋机,空间分辨率0.208 mm,密度分辨率0.3%,如图2(b)所示.所有试样均在同等条件下分别进行两次CT扫描:制备好的试样进行初始扫描;在冻融循环试验结束后,快速固定与密封的试样进行二次扫描,CT定位如图2(c)所示.试样的扫描厚度为3 mm,扫描电压120 kV,扫描电流313 mA,滤波函数EC,扫描视野180 mm,重建矩阵1 024×1 024像素,扫描前后采用标记定位方法[34]. ...
The quantitative analysis of distribution regulation of CT value of rock damage
2
1998
... 根据岩石损伤密度ρ与H值间的定量关系以及杨更社等提出的密度损伤变量公式[35-36],损伤增量D可以描述为[35-36]: ...
... [35-36]: ...
岩石损伤CT数分布规律的定量分析
2
1998
... 根据岩石损伤密度ρ与H值间的定量关系以及杨更社等提出的密度损伤变量公式[35-36],损伤增量D可以描述为[35-36]: ...
... [35-36]: ...
2
2016
... 根据岩石损伤密度ρ与H值间的定量关系以及杨更社等提出的密度损伤变量公式[35-36],损伤增量D可以描述为[35-36]: ...
... -36]: ...
2
2016
... 根据岩石损伤密度ρ与H值间的定量关系以及杨更社等提出的密度损伤变量公式[35-36],损伤增量D可以描述为[35-36]: ...
... -36]: ...
Influence of freeze-thaw cycles on dynamic characteristics of subgrade soils with different plasticity indices
1
2014
... 开放补水条件下,分别配置初始含水率为0%、3%和6%的试样,分别记为w0s0、w3s0和w6s0,w后面数字表示该试样的初始含水率数值,s0表示此组试验均没有施加外部荷载.考虑到已有试验研究表明粗颗粒填料经历5~7次冻融循环后[37-38],力学性能基本稳定,在此取冻融循环周期次数为7次.试验步骤如下: ...
冻融循环对不同塑性指数路基土动力特性影响
1
2014
... 开放补水条件下,分别配置初始含水率为0%、3%和6%的试样,分别记为w0s0、w3s0和w6s0,w后面数字表示该试样的初始含水率数值,s0表示此组试验均没有施加外部荷载.考虑到已有试验研究表明粗颗粒填料经历5~7次冻融循环后[37-38],力学性能基本稳定,在此取冻融循环周期次数为7次.试验步骤如下: ...
Influences of freeze-thaw and fines content on mechanical properties of coarse-grained soil
1
2015
... 开放补水条件下,分别配置初始含水率为0%、3%和6%的试样,分别记为w0s0、w3s0和w6s0,w后面数字表示该试样的初始含水率数值,s0表示此组试验均没有施加外部荷载.考虑到已有试验研究表明粗颗粒填料经历5~7次冻融循环后[37-38],力学性能基本稳定,在此取冻融循环周期次数为7次.试验步骤如下: ...
冻融及细粒含量对粗颗粒填料力学性质影响的试验研究
1
2015
... 开放补水条件下,分别配置初始含水率为0%、3%和6%的试样,分别记为w0s0、w3s0和w6s0,w后面数字表示该试样的初始含水率数值,s0表示此组试验均没有施加外部荷载.考虑到已有试验研究表明粗颗粒填料经历5~7次冻融循环后[37-38],力学性能基本稳定,在此取冻融循环周期次数为7次.试验步骤如下: ...
Application of CT technology in the structural fabric of coarse grained soil
1
2010
... 对试验前后试样进行CT扫描,扫描结果如图9所示,借助相关软件对其进一步处理,可得到试样不同位置的CT值,如图10所示.由于粗颗粒填料自身的性质,在制样过程中很难保证每层密度的均匀性,导致CT值曲线沿试样深度方向有所波动.通过对试验前后试样的CT值进行分析,得出w0s0试样在深度2 cm以内CT值减小,而在深度大于2 cm处CT值显著增大.结合图9中的试样CT扫描结果,相比试验前,w0s0试样试验后在深度8.4 cm和10.2 cm截面上,持水细粒发生团聚作用[16](颜色偏黄部分),使得细粒分布更为明显,填料出现一定程度的挤密,颗粒之间的孔隙(蓝色部分)变小.由于未施加荷载,不考虑引起土颗粒的破碎,推测截面上颗粒面积及明暗的变化是颗粒出现了错动和转动[39].根据试样CT值随密度值增大而增大的关系,可以发现在冻融循环的作用下,w0s0试样在深度2 cm以内密度值有所减小,在深度大于2 cm处密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w3s0试样在深度0.6 cm以下密度值均有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w6s0试样在深度4 cm以内和深度9 cm以下密度值有所减小,在深度4~9 cm之间密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小再增加后减小趋势. ...
CT技术在粗粒土组构研究中的应用
1
2010
... 对试验前后试样进行CT扫描,扫描结果如图9所示,借助相关软件对其进一步处理,可得到试样不同位置的CT值,如图10所示.由于粗颗粒填料自身的性质,在制样过程中很难保证每层密度的均匀性,导致CT值曲线沿试样深度方向有所波动.通过对试验前后试样的CT值进行分析,得出w0s0试样在深度2 cm以内CT值减小,而在深度大于2 cm处CT值显著增大.结合图9中的试样CT扫描结果,相比试验前,w0s0试样试验后在深度8.4 cm和10.2 cm截面上,持水细粒发生团聚作用[16](颜色偏黄部分),使得细粒分布更为明显,填料出现一定程度的挤密,颗粒之间的孔隙(蓝色部分)变小.由于未施加荷载,不考虑引起土颗粒的破碎,推测截面上颗粒面积及明暗的变化是颗粒出现了错动和转动[39].根据试样CT值随密度值增大而增大的关系,可以发现在冻融循环的作用下,w0s0试样在深度2 cm以内密度值有所减小,在深度大于2 cm处密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w3s0试样在深度0.6 cm以下密度值均有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小后增大趋势;w6s0试样在深度4 cm以内和深度9 cm以下密度值有所减小,在深度4~9 cm之间密度值有所增大,试样密度沿深度方向呈先减小再增加后减小趋势. ...
Experimental research on moisture migration in freezing unsaturated loess
1
2012
... 在干密度一定情况下,土体含水率越大,冻结时释放热量越大,延缓冻结锋面推进进程.但含水量越大,导热越快,将加速冻结锋面推进进程[40].如图4所示,w0s0前面3次冻融循环最大冻深较小,第4次冻融循环时冻结深度减小,考虑是由于在第4个冻融周期时出现了一个较为明显的补水量.从图5~6可以看到,第4次冻融循环期间液态水出现了较为明显的迁移.试样含水量的增加,在这个冻融循环期间表现为阻碍了冻结锋面的推进,第5~7个冻融循环期间,表现为促进了冻结锋面的向下推进.初始含水率越大,补水量越小.相对应地,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定.由此可见,冻深发展和水分尤其是液态水迁移是一种相互作用的关系. ...
冻结作用下非饱和黄土水分迁移试验研究
1
2012
... 在干密度一定情况下,土体含水率越大,冻结时释放热量越大,延缓冻结锋面推进进程.但含水量越大,导热越快,将加速冻结锋面推进进程[40].如图4所示,w0s0前面3次冻融循环最大冻深较小,第4次冻融循环时冻结深度减小,考虑是由于在第4个冻融周期时出现了一个较为明显的补水量.从图5~6可以看到,第4次冻融循环期间液态水出现了较为明显的迁移.试样含水量的增加,在这个冻融循环期间表现为阻碍了冻结锋面的推进,第5~7个冻融循环期间,表现为促进了冻结锋面的向下推进.初始含水率越大,补水量越小.相对应地,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定.由此可见,冻深发展和水分尤其是液态水迁移是一种相互作用的关系. ...
Laboratory tests on pore water pressures in soils subjected to cyclic freeze-thaw under different loads
1
2021
... 对比既有单次冻结作用下不同初始含水率试样水汽迁移特征的变化可知[21-22],初始含水率影响外界水分迁移量,包括液态水和气态水的迁移量,且均呈现出初始含水率越大,补水量越小,液态水迁移高度越低的特点.本文中试验采用的是快速冻结、快速融化的温度控制方式,类似于季节冻土区春融期初始时的外界温度变化情况.结合CT值及损伤增量的分析可知,由于双向融化导致此时的活动层下方富集水分无法排除.反复冻融作用下,下方液态水持续上升可能导致春融期间冻胀变形出现暂时增长,而后随着水分的不断补给,尤其在外界水的不断补给作用下,颗粒间的位置错动占据了原来的孔隙空间,部分孔隙逐渐被外界水填充,使得颗粒之间的润滑度有所增大,更多细粒簇团形成,孔隙率减小,密实度增加.在冻融循环作用下,孔隙水压力变化均呈现周期性的变化过程,尤其是融化期孔隙水压力快速增大[41],土体密实度得到提高,宏观表现主要是融沉变形发生,变化趋势与已有监测数据吻合[24]. ...
有压冻融土体孔隙水压力变化试验研究
1
2021
... 对比既有单次冻结作用下不同初始含水率试样水汽迁移特征的变化可知[21-22],初始含水率影响外界水分迁移量,包括液态水和气态水的迁移量,且均呈现出初始含水率越大,补水量越小,液态水迁移高度越低的特点.本文中试验采用的是快速冻结、快速融化的温度控制方式,类似于季节冻土区春融期初始时的外界温度变化情况.结合CT值及损伤增量的分析可知,由于双向融化导致此时的活动层下方富集水分无法排除.反复冻融作用下,下方液态水持续上升可能导致春融期间冻胀变形出现暂时增长,而后随着水分的不断补给,尤其在外界水的不断补给作用下,颗粒间的位置错动占据了原来的孔隙空间,部分孔隙逐渐被外界水填充,使得颗粒之间的润滑度有所增大,更多细粒簇团形成,孔隙率减小,密实度增加.在冻融循环作用下,孔隙水压力变化均呈现周期性的变化过程,尤其是融化期孔隙水压力快速增大[41],土体密实度得到提高,宏观表现主要是融沉变形发生,变化趋势与已有监测数据吻合[24]. ...