非饱和土体水平冻结过程中的水热耦合作用机制研究

土体在冻结过程中伴随热量传递、冰水相变、水分迁移等演化过程，其水热耦合作用机制非常复杂。为此，在进行演化方程组解耦、冻结锋面精细化处理的同时，采用土体冻结特征曲线改进未冻含水量计算，引入总含水量优化冰组分生成，提出一种新的水平冻结水热耦合理论计算模型。基于隐式有限差分方法对该模型进行数值求解，结合试验结果验证其有效性。最后，以张掖壤土为研究对象，分析非饱和土体的水热耦合演化规律。研究表明，土体在冻结过程中，未冻区的水分会向冻结区迁移，在锋面位置处发生水分积聚；在孔隙率相同的情况下，土体的初始含水量越高，其温度下降速度越快，冻结区含水量的增加也更为显著。土体的冷源温度越高，冻结锋面的发展速度越慢，从而使得水分迁移时间更为充分，对应的冻结区平均含水量越高，水分积聚现象也越突出。冰阻抗在冻结锋面附近影响土体中的水分迁移，使其含水量及热扩散系数下降，从而影响温度场的演化。     

差示扫描量热仪（DSC）快速测试材料热导率的方法研究

建立了用差示扫描量热仪（DSC）快速测试材料热导率的方法，并分析影响测试结果的因素。测试结果表明，DSC测试方法具有简单、快捷等特点，测试偏差小于10％，可以满足一般要求。     

机车车辆非金属材料型谱测试影响因素分析

针对铁道部提出的非金属材料产品型谱测试要求,就红外光谱及热重分析图谱备案试验方法和常见图谱测试影响因素进行介绍和说明。文章对影响测试结果的因素进行了探讨,并提出解决方法。对不同类型样品的测试条件提出合适样品的处理和测试参数。     

含水量对隧道衬砌混凝土耐火性能影响试验研究

火灾对特长公路隧道衬砌混凝土产生不同程度的损伤,含水量对隧道衬砌混凝土的耐火性能影响较大。对3种不同含水量的混凝土标准试块分别在不同的温度条件下(200,400,600,800,1 000℃)恒温加热5 h后静置冷却,测量其残余抗压强度和劈裂抗拉强度,并与常温下试块的强度进行比较。研究结果表明:高温下混凝土试块爆裂的频率和损伤程度随含水量的升高而加大,混凝土中水分加剧了混凝土耐火性能的劣化;C25混凝土发生爆裂的温度范围为500～600℃,爆裂的临界含水量为6%～8%。此结果可为火灾后隧道衬砌结构的鉴定、修复与补救提供参考。     

电阻率法快速测定三轴土样含水量的试验研究

以朔黄铁路病害路基填土为研究对象,应用范德堡法通过自行研制的含水量测定系统进行了土壤电阻率随土样含水量和盐分含量的变化规律试验,并对此测试系统进行了验证。试验表明:此测试系统具有良好的稳定性与重复性,为施工现场含水量的测定提供了一种更为简单、快速、精确的方法。     

黏土路基工后含水量的电容法测定试验研究

介绍电容法测试黏性土含水量的方法 ,利用黏性土含水量的变化对其介电系数的影响 ,研制一种新型的湿度传感器。通过实验标定得到传感器电容值与被测土体含水量、密实度及测试时土体温度之间的关系 ,分析拟合相关公式。应用实例表明 ,该方法可以方便测试路基某一埋深处黏土的含水量 ,是一种长期检测路堤、堤坝等防渗工程含水量的有效方法。     

铁路旅客列车垃圾与煤的燃烧特性

在综合热分析仪中对旅客列车垃圾的单组份以及垃圾和煤粉的混合样品进行了热特性的研究。采用了TG、DSC、DTA、DTG对燃烧行为进行了评价。结果表明,与单独燃烧煤相比,旅客列车垃圾和煤粉以1：1混合的样品的燃点温度和燃尽温度较低。旅客列车垃圾表现出更容易的可燃特征,加入煤中可以提高煤的反应活性。     

冻土斜坡路基温度水分分布特性分析

为研究冻土斜坡路基温度与水分分布规律,基于不饱和土Richards方程推导出冻土水分与温度变化的耦合关系式,建立水热耦合模型。应用有限差分原理进行离散化,编制计算程序模拟冻土斜坡路基室内模型试验。通过模拟结果与试验值的对比,验证了应用模型计算程序的可靠性。对青藏铁路风火山K1139试验段斜坡路基的温度水分分布变化进行模拟分析。结果表明:相对于同一海拔高度的路基中心线上点及右坡脚点,斜坡路基的左坡脚点温度和含水量均较高。冻土斜坡路基的融化界面与水分富集层均沿斜坡发展,与斜坡坡向相同,影响斜坡路基稳定性。     

土中未冻含水量与温度关系研究

针对水溶液物理化学特性,利用热力学原理,建立了冰水化学势能平衡方程。基于理想成冰模型,依据土体孔隙分布特征,推导了不同孔径中水分冻结公式。在此过程中引入有效应力原理,建立了负温下未冻含水量与温度的关系。据此,提出计算不同温度下水分冻结的通用公式,并通过试验验证,证明了此公式的合理性与准确性。研究表明:未冻含水量与冻结温度之间呈现指数函数递减;外荷载的增大、含盐量的增加均会导致未冻含水量与温度曲线向坐标右侧移动,而土孔隙变小引起未冻含水量曲线逆时针旋转;孔隙中冰晶会延缓水分冻结趋势,该作用随着孔径的减小而愈发明显。     

土石混合料压实度监控技术初探

为解决土石混合填料压实度的测试监控问题，对不同含水量填料的干密度和含水量进行了研究，得出用填料的含石量－最大干密度－最佳含水量关系曲线来控制其压实度的方法。文章介绍了该方法的试验研究过程，取得的成果和使用方法。     

冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定与地温监测

针对青藏铁路安多试验段高寒、缺氧的具体情况 ,提出冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定性的监测方案和监测方法 ,在测试元件埋设方面 ,对测斜管的埋设提出具体的要求。所采用的含水量测试方案方便准确 ,为高原寒冷地区地基含水量的长期准确监测提供良好的方法     

大西客运专线寒冷地区路基冻胀现场试验

为掌握大西客运专线寒冷地区路基冻胀变形规律,选择4个代表性监测段落,在一个冻融期内对路基中地温、冻胀变形及含水量进行观测,测试结果表明:地温发展变化大致经历快速降温、慢速降温、升温3个阶段,部分段落的最大冻结深度测试值大于设计值;路基表层处体积含水量上下波动相对较大,路基深层处体积含水量有缓慢减小的趋势;路基冻胀变形均小于8mm,冻胀发生的部位主要集中在基床表层范围。     

兰新铁路路基土冻胀特性试验研究

本文通过用不同含水量、不同密实度的封闭系统冻胀试验和开放系统冻胀试验,研究了兰新线路基土冻胀特性。试验结果表明,在封闭系统和开放系统下冻胀率均随含水量的增大而增长,随压实度增加而减少。由于水分的补给,开放系统下的冻胀率远大于封闭系统下的冻胀率。     

微量水分分析在电力机车主变压器维护中的应用

指出电力机车主变压器绝缘油中微量水分分析的意义，给出具体分析方法，结合实际，对绝缘油含水量检测周期、方法、质量指标等作了初步的探讨     

道砟层对多年冻土区铁路路基水热影响监测与分析

为分析道砟层对路基水热状况的影响,在青藏铁路北麓河试验段南侧布置监测断面,分别对天然场地、无道砟覆盖路基、有道砟覆盖路基下部一定范围地温、水分、热通量进行监测。结果表明:道砟大空隙、灰白色碎石覆盖层能有效阻止外部热量进入路基;有道砟覆盖路基比无道砟覆盖路基融化期短20d,5cm深度处有道砟覆盖路基比无道砟覆盖路基年平均温度低2.3℃,道砟层起到良好保温隔热作用;道砟覆盖层对水分有润湿和蒸发作用,有效减少大气降水入渗,保持路基水分相对稳定;夏季短期、高频次降雨有降低地表温度的作用,短期内对道砟层下水分和热量有明显影响,但降水几乎全部蒸发,未能在路基内形成水分累积,有道砟覆盖路基下部50cm深度处温度和含水量基本不受降雨影响。     

铁路扣件用弹条表面机械镀层组织和性能的研究

重点对铁路扣件表面机械镀锌层组织和性能进行研究,介绍了以60Si2Mn弹簧钢为基材的W1型弹条样品制备工艺流程、测试项目及方法,分析了测试结果,为弹条的防腐处理性能提供依据.     

用Evd检测级配碎石过渡段的几点经验体会

文章介绍了动态模量测试的工作原理和使用方法,并通过对级配碎石过渡段检测数据分析为现场施工的含水量控制提供参考。     

XPS保温板在高速铁路路基结构防冻胀措施中的应用

在严寒地区,引起高速铁路路基冻胀的因素主要为填料细颗粒含量、填料含水量及地温。为测试路基基床表层铺设XPS保温板的防冻胀效果,选取某客运专线DK115+373～DK115+603段为试验段,测试不同防冻胀措施(XPS保温板、基床表层毛细排水板)条件下路基温度场规律、含水量分布、防冻胀效果及冻胀变形特征。研究表明,路肩两侧冻结深度较路基中心大,受阳坡、阴坡影响也更为显著;路基横断面含水量分布随深度增加而增大,不同断面同一深度含水量变化不大; XPS保温板可有效阻止热量在路基垂直方向上的传导,从而减少路基最大冻深;且毛细排水板可防止基床表层水渗透至基床底层。     

小型磨机,烘干机含尘尾气的土法治理

很多生产过程需要首先将物料烘干。物料通过烘干机时,其中水分蒸发,故烘干机的尾气中除粉尘外,尚含有大量水蒸汽,相对湿度很高,几乎接近饱和状态,很易结露。磨机亦有同样的问题,磨机耗电很多,大部分电能变为热能,使物料中的水分蒸发,若物料中的含水量多,则尾气中的相对湿     

兰新高铁甘青段路基冻胀自动监测及分析研究

为查明兰新高铁甘青段路基冻胀变形原因和影响因素,提出相应的冻胀处理措施,将路基冻胀变形控制在允许范围之内,采用自动监测系统,对路肩以下5 m范围内路基的冻结深度、水分、冻胀变形等进行监测,并对监测结果进行统计分析和深入研究。研究结果表明:路基冻结深度的发展主要受气温的影响,基床表层以下填料含水量随着冻结深度增加缓慢增加;基床表层及基床底层上部1.0 m范围冻胀量占总冻胀量的80%以上;低路堤地段冻胀最严重。为减少路基冻胀量,设计及施工时应采用全冻结深度防冻胀方案,以填料防冻胀为主,辅以防水、疏水和隔热等综合措施;低路堤地段防冻胀措施应适当加强。