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“开敞系统”下单向冻融试验装置的研制与应用
被引量：
2
1
作者
陈新瑞
宋玲
+5 位作者
孙雯
许清峰
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期69-78,共10页
季节冻土区的冻胀和融沉作用显著,对该地区构筑物造成了不同程度的冻害破坏,尤其对地下水埋深较浅区域尤为严重,故开展可对大尺寸模型进行不同地下水水位下单向冻融过程模拟的系统装置的研制,具有重要的科研意义和工程价值。研制的该冻...
季节冻土区的冻胀和融沉作用显著,对该地区构筑物造成了不同程度的冻害破坏,尤其对地下水埋深较浅区域尤为严重,故开展可对大尺寸模型进行不同地下水水位下单向冻融过程模拟的系统装置的研制,具有重要的科研意义和工程价值。研制的该冻融系统装置,主要包括箱体结构、制冷/热系统、边界温控系统、供电系统、地下水补给系统、保温隔热系统和量测系统等组成。箱体结构由6 mm厚钢板材料制作而成;制冷/热系统主要由基于帕尔贴效应的半导体制冷片组成实现制冷/热;边界温控系统主要依靠电子温控器进行控温;地下水补给系统主要利用改进型的马里奥特瓶进行地下水的补给;保温隔热系统主要采用V0级橡塑保温板;量测系统可根据试验目进行自由搭配组合。使用该试验装置对大尺寸新疆粉质黏土土样进行了在地下水埋深分别为80 cm和40 cm下的单向冻融过程试验研究,试验结果表明:在冻结和融沉过程中,温度的变化速率与土层距制冷/热板的距离成反比;冻结锋面的迁移可分为2个阶段;冻结过程中含水率变化分为快速和缓慢变化2个阶段;冻胀量的变化可分为2个阶段;融沉量的变化可分为3个阶段。温度、含水率、冻结锋面和冻融量变化等试验结果均证明了此试验装置的可靠性,此装置可为研制能对大尺寸模型进行开放条件下单向冻融模拟的设备提供借鉴。
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关键词
冻融试验装置
地下水补给
大尺寸模型
单向冻融
黏土
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职称材料
季节冻土区含砂低液限黏土冻融过程试验研究
被引量：
1
2
作者
陈新瑞
宋玲
+5 位作者
孙雯
陈鹏
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020年第2期225-234,242,共11页
为研究季节冻土区含砂低液限黏土在不同埋深地下水补给时的单向冻融过程,采用由箱体、制冷/热系统和地下水补给系统等构成的冻融系统装置,对大尺寸土体模型进行单向冻融试验。试验结果表明:在冻融过程中,各土层平面的温度、含水率与冻...
为研究季节冻土区含砂低液限黏土在不同埋深地下水补给时的单向冻融过程,采用由箱体、制冷/热系统和地下水补给系统等构成的冻融系统装置,对大尺寸土体模型进行单向冻融试验。试验结果表明:在冻融过程中,各土层平面的温度、含水率与冻融量均分布不均匀,且三者之间相互影响;在地下水补给下,土体的冻胀量大于融沉量,且融沉时长小于冻胀时长;不同埋深地下水对冻融的影响主要表现在对土体冻前初始含水率的影响,进而影响温度梯度和冻结锋面的变化,进一步影响未冻水的迁移、冻胀量和融沉量等发展,因此,冻融作用为温度场、水分场和位移场等复杂的多场耦合作用的结果。
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关键词
含砂低液限
黏土
地下水补给
单向冻融
温度
含水率
冻结锋面
冻融量
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职称材料
渠内水对寒旱区渠基土冻结过程影响的试验研究
被引量：
1
3
作者
孙雯
宋玲
+2 位作者
许清峰
陈新瑞
杨禹锟
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期366-371,共6页
为研究渠内水对渠基土冻结过程的影响,采用由箱体、制冷系统、补水系统和量测系统构成的冻胀装置,进行了开放系统下的停水渠道和过水渠道的室内模型试验,研究渠基土的温度场、冻后含水率和冻结过程中马氏瓶补水量的变化规律.试验结果表...
为研究渠内水对渠基土冻结过程的影响,采用由箱体、制冷系统、补水系统和量测系统构成的冻胀装置,进行了开放系统下的停水渠道和过水渠道的室内模型试验,研究渠基土的温度场、冻后含水率和冻结过程中马氏瓶补水量的变化规律.试验结果表明:渠道断面形状和渠内水体影响渠基土温度场的分布,停水渠道和过水渠道在靠近渠槽线附近的等温线形状和疏密程度不同,渠基土的断面温度场分布不均,过水渠道仅在水位线以上的渠基土内出现负温;停水渠道和过水渠道的马氏瓶累积补水量分别为16873 mL和16051 mL,马氏瓶补水分为快速补水、补水速率减缓和停止补水3个阶段;与初始含水率17%相比,无论渠内是否过水,从渠顶沿渠坡向下冻后含水率的值均增大.在工程设计与理论计算时应分别考虑运行方式改变对渠道冻结的影响.
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关键词
寒旱区渠道
模型试验
开放系统
冻结
水分迁移
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职称材料
题名
“开敞系统”下单向冻融试验装置的研制与应用
被引量：
2
1
作者
陈新瑞
宋玲
孙雯
许清峰
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
机构
石河子大学水利建筑工程学院
新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂
出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期69-78,共10页
基金
国家自然科学基金项目资助(51669031)。
文摘
季节冻土区的冻胀和融沉作用显著,对该地区构筑物造成了不同程度的冻害破坏,尤其对地下水埋深较浅区域尤为严重,故开展可对大尺寸模型进行不同地下水水位下单向冻融过程模拟的系统装置的研制,具有重要的科研意义和工程价值。研制的该冻融系统装置,主要包括箱体结构、制冷/热系统、边界温控系统、供电系统、地下水补给系统、保温隔热系统和量测系统等组成。箱体结构由6 mm厚钢板材料制作而成;制冷/热系统主要由基于帕尔贴效应的半导体制冷片组成实现制冷/热;边界温控系统主要依靠电子温控器进行控温;地下水补给系统主要利用改进型的马里奥特瓶进行地下水的补给;保温隔热系统主要采用V0级橡塑保温板;量测系统可根据试验目进行自由搭配组合。使用该试验装置对大尺寸新疆粉质黏土土样进行了在地下水埋深分别为80 cm和40 cm下的单向冻融过程试验研究,试验结果表明:在冻结和融沉过程中,温度的变化速率与土层距制冷/热板的距离成反比;冻结锋面的迁移可分为2个阶段;冻结过程中含水率变化分为快速和缓慢变化2个阶段;冻胀量的变化可分为2个阶段;融沉量的变化可分为3个阶段。温度、含水率、冻结锋面和冻融量变化等试验结果均证明了此试验装置的可靠性,此装置可为研制能对大尺寸模型进行开放条件下单向冻融模拟的设备提供借鉴。
关键词
冻融试验装置
地下水补给
大尺寸模型
单向冻融
黏土
Keywords
freezing-thawing test device
groundwater recharge
large scale model
unidirectional freeze-thaw
clay
分类号
P642.114 [天文地球—工程地质学]
TU411.2 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
季节冻土区含砂低液限黏土冻融过程试验研究
被引量：
1
2
作者
陈新瑞
宋玲
孙雯
陈鹏
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
机构
石河子大学水利建筑工程学院
新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020年第2期225-234,242,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51669031)。
文摘
为研究季节冻土区含砂低液限黏土在不同埋深地下水补给时的单向冻融过程,采用由箱体、制冷/热系统和地下水补给系统等构成的冻融系统装置,对大尺寸土体模型进行单向冻融试验。试验结果表明:在冻融过程中,各土层平面的温度、含水率与冻融量均分布不均匀,且三者之间相互影响;在地下水补给下,土体的冻胀量大于融沉量,且融沉时长小于冻胀时长;不同埋深地下水对冻融的影响主要表现在对土体冻前初始含水率的影响,进而影响温度梯度和冻结锋面的变化,进一步影响未冻水的迁移、冻胀量和融沉量等发展,因此,冻融作用为温度场、水分场和位移场等复杂的多场耦合作用的结果。
关键词
含砂低液限
黏土
地下水补给
单向冻融
温度
含水率
冻结锋面
冻融量
Keywords
sandy clay with low liquid limit
clay
groundwater recharge
unidirectional freeze-thaw
temperature
moisture rate
frozen front
freeze-thaw volume
分类号
TU411.93 [建筑科学—岩土工程]
TU111.25 [建筑科学—建筑理论]
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职称材料
题名
渠内水对寒旱区渠基土冻结过程影响的试验研究
被引量：
1
3
作者
孙雯
宋玲
许清峰
陈新瑞
杨禹锟
机构
石河子大学水利建筑工程学院
新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂
石河子大学机械电气工程学院
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期366-371,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51669031)。
文摘
为研究渠内水对渠基土冻结过程的影响,采用由箱体、制冷系统、补水系统和量测系统构成的冻胀装置,进行了开放系统下的停水渠道和过水渠道的室内模型试验,研究渠基土的温度场、冻后含水率和冻结过程中马氏瓶补水量的变化规律.试验结果表明:渠道断面形状和渠内水体影响渠基土温度场的分布,停水渠道和过水渠道在靠近渠槽线附近的等温线形状和疏密程度不同,渠基土的断面温度场分布不均,过水渠道仅在水位线以上的渠基土内出现负温;停水渠道和过水渠道的马氏瓶累积补水量分别为16873 mL和16051 mL,马氏瓶补水分为快速补水、补水速率减缓和停止补水3个阶段;与初始含水率17%相比,无论渠内是否过水,从渠顶沿渠坡向下冻后含水率的值均增大.在工程设计与理论计算时应分别考虑运行方式改变对渠道冻结的影响.
关键词
寒旱区渠道
模型试验
开放系统
冻结
水分迁移
Keywords
canals in cold and arid regions
model test
open system
freeze
water migration
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
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1
“开敞系统”下单向冻融试验装置的研制与应用
陈新瑞
宋玲
孙雯
许清峰
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
2
季节冻土区含砂低液限黏土冻融过程试验研究
陈新瑞
宋玲
孙雯
陈鹏
刘沛凯
惠强
李鑫鑫
吴浩
《水资源与水工程学报》
CSCD
2020
1
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下载PDF
职称材料
3
渠内水对寒旱区渠基土冻结过程影响的试验研究
孙雯
宋玲
许清峰
陈新瑞
杨禹锟
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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