带温度测试模块的TDR测试系统研制及温度校准

研制出带有温度测试电路的时域反射仪(TDR)土壤参数测试系统,该系统能够实时监测被测土壤温度;设计了应用于TDR测试系统的土壤温度测试电路;利用该TDR系统采集土壤样本在不同温度下的TDR波形;研究了温度变化对TDR测试波形的影响;反演土壤体积含水量和体积电导率随温度变化趋势.给出了此TDR测试系统测量得到的土壤含水量温度修正公式和土壤体积电导率与测量样本温度变化的关系.带有温度测试模块的TDR测试系统能够扩大TDR应用范围,提高土壤含水量的测量精度.     

时速350km/h路基及无碴轨道铺设评估检测方法的探讨

350km／h新建铁路建设中,铺设无碴轨道前要对路基进行评估。路基设计和施工以控制路基的压实度和填料的含水量为主,检测方法有密度和含水量测试、地基系数K30试验、变形模量EvdEv2,探试验．平板载荷检测,评估方法有主要有地质雷达测试,波速法检测。     

植被作用下膨胀土蒸发模拟试验装置及TDR标定

以广西膨胀土为研究对象,考虑大气的影响作用,针对植被作用下膨胀土的工程性质,展开室内模型试验。为了有效模拟大气环境,研制了阳光辐射模拟系统,并对不同辐射强度进行了标定;为了有效测试蒸发状态下膨胀土水分的迁移特征,对蒸发状态下TDR的测试过程进行了标定试验。研究结果表明,植被作用下膨胀土蒸发模拟试验装置及TDR标定方法可以满足试验要求,也为类似项目提供了借鉴。     

西藏那曲高原高寒地区混凝土路面道路的设计和施工技术

研究了西藏高原高寒地区的路基、混凝土路面破损的机理后，提出了用砂砾等透水性材料换填老路基土以保证路基体填料的天然含水量小于起始冻胀含水量；在最大冻结深度以下设置路基纵横向盲沟排水系统以保证路基体内的地下水位低于最大冻结深度；取消常规混凝土道路施工中的真空吸水工序以保证混凝土道路表面不因过早失水收缩而产生表面裂缝.采用抗冻混凝土配合比和加强对混凝土路面的保温养护等设计技术，并将该设计技术应用于工程实践中，取得了良好的实际效果.     

含水量对路堤细粒填土的影响及对策

通过对粉质重亚粘土、粉土、风化残积重亚粘土的击实试验及强度测试数据进行分析,表明高含水量填料密实度与强度之间关系有其特殊性,并非密实度越高越好,超过临界密实度后强度反而下降,且击实后的土样如果受水分侵入强度也会降低,因此采用过湿填料填筑路基时适当降低压实标准或压实功是合理的.作者探讨了多雨潮湿地区、平原低洼地区直接采用过湿填料填筑路堤时不应以最佳含水量对应的干密度为施工标准,而应以填料压实时实际含水量条件下所能达到的最大强度控制施工干密度,据此提出了相应对策以及路基保湿的概念、措施.     

黄土拓宽路基足尺模型试验施工技术研究

目的研究黄土拓宽路基的变形规律及其相关的施工技术,进行黄土拓宽路基足尺模型试验。方法根据产生不协调变形的组成部分,采用新老路基结合面处理、拓宽路基填料压实度控制、新旧路基结合面加筋处理以及拓宽路基检测技术等分析手段,明确施工控制的技术要点和施工方法。结果研究结果表明:1)拓宽路基最佳摊铺层厚度为20cm,碾压遍数为8～10遍,可以达到设计的压实效果;2)路基填料中,灰土的最佳含水量为13.7%,最大干密度为1.87g/cm3;黄土的最佳含水量为12.3%,最大干密度为1.95g/cm3;3)灰土路基的回弹模量明显高于黄土路基,较好地实现了新旧路基材料沉降变形特性的模拟。结论可以通过模型试验施工技术研究成果进一步了解拓宽路基施工的工艺流程和施工方法以及为其它路基拓宽工程中的处理措施的选择、设计和施工提供有益的帮助。     

浅析戈壁粗颗粒填料工程特性及路用性能

我国目前正处于铁路建设的高潮期,铁路路基工程质量差会严重影响铁路行车安全与铁路提速。西北戈壁地区某铁路项目工程全长40.4103km,本线所经地区属干旱大陆性气候,降雨较少,蒸发量远大于降雨量,昼夜温差大,多风沙。从技术上对粗粒土填料基本工程特性与路用性能进行研究评价分析,提出指导铁路戈壁粗颗粒填料路基设计及施工的有关建议。     

公路加筋路基的变形和承载力分析

基于双参数地基模型和土与加筋体之间的库仑摩擦假设,提出了相应的简化分析模型,考察了公路加筋路基的受力变形特性和相关参数对加筋路基施工效果的影响.结果表明：在路基沉降变形控制要求相同的情况下,铺设土工合成材料,可使颗粒填料层厚度降低50%左右,筋材应变最大值出现于距对称中心1.5~2.0倍的加载范围内;在路基填料层厚度保持不变时,铺设土工合成材料,可使路基承载力提高33%;在不考虑筋材的抗弯刚度时,加筋处理可使路基承载力提高约15%.     

强风化千枚岩路基填料室内水分迁移试验研究

水分是影响强风化千枚岩路基填料崩解、破碎的关键因素,决定着强风化千枚岩填筑路基的稳定性。通过滤纸试验测定了风化千枚岩填料的土水特征曲线,分析了该土样含水率与基质吸力的关系。应用自主研发的设备进行了强风化千枚岩填料水分迁移试验,通过对比试验分析了风积沙隔断层对强风化千枚岩填料水分迁移路径的影响,揭示了水分迁移机理。结果表明,风积沙隔断层可以改变强风化千枚岩填料的水分迁移特性,具有良好的隔水作用。     

含水量与抗剪强度关系影响下高盐量盐渍土路基边坡稳定性

针对盐渍土中不同盐分类型的溶解度和亲水性差异较大问题,分析高盐量盐渍土含水量与抗剪强度关系变化对盐渍土路基边坡稳定性的影响。结合降雨量调查和现场含水量沿深度分布情况,开展适应环境条件的室内试验。针对不同含水量条件下高氯盐渍土(CL-1)和高硫低氯盐渍土(CL-2)路基填料进行直剪试验,得出含水量与抗剪强度参数关系函数。基于Geostudio建立盐渍土路基含水量-强度参数等值分层计算模型,通过体积压力板仪试验测量土样基质吸力随体积含水量的变化规律。通过采用饱和/非饱和渗流的有限元分析与路基边坡稳定性的极限平衡分析相结合的方法,利用GeoStudio中SLOPE/W模块,分别计算和分析降雨强度、降雨持续时间等对盐渍土路基边坡稳定性的影响。考虑含水量和抗剪强度变化关系函数,通过建立的盐渍土路基含水量-强度参数等值分层计算模型对CL-1和CL-2盐渍土边坡稳定性进行了分析。结果表明:含水量在最优含水量的基础上增加3%时,CL-1和CL-2的黏聚力较最优含水量时分别下降94.3%和54.0%,内摩擦角的变化不大;在最优含水量的基础上减少3%时,CL-1和CL-2的黏聚力较最优含水量时分别提高了277.1%和89.7%,对CL-2的内摩擦角影响不大,CL-1的内摩擦角出现明显减小;当降雨强度相同时,CL-1填筑的路基的安全系数较CL-2填筑的路基变化更为明显,主要原因在于高氯盐的亲水性较硫酸盐强,抗剪强度参数受到水分变化的影响更大。     

过湿土高填方施工及监测技术

工程项目所在区域气温低,雨水较多,路基填料基本为过湿非湿陷性黄土。黄土颗粒大小介于黏土和粉土之间。湿陷系数小于0.015,为非湿陷性黄土;含水量偏大,平均23%左右;土体压缩性大、压缩模量小。过湿黄土的含水量难以降低且路基填筑载荷大,路基承载力要求高的情况下,采用过湿土填筑高填路基如何满足路基施工质量要求。通过各种施工技术的控制和施工中不断的监测及施工完成后的监测来降低过湿土对路基质量的影响     

焦炭中子水分探头的响应

本文采用两组扩散理论模型对焦炭内的热中子空间分布和插探入型中子水分探头的响应进行了数值计算,又进行了静态标定实验。研究表明,两组理论可以用来定性研究中子测水分问题。焦炭堆密度的变化会影响中子水分探头的响应。在5％wt水分时,焦炭堆密度变化1％影响水分响应0.13％wt。因此必须对焦炭水分探头的响应进行密度修正。本文还提出了一个密度修正的经验公式,对研制带密度修正的中子水分计有指导意义。     

基于遗传算法的岩土及填料热物性参数评估

岩土及填料的热物性参数可直接影响地埋管换热器的性能设计.针对现场热响应测试中填料热物性参数需要预先测量,而无法通过计算直接评估的难题,在无限长线热源模型及管壁热阻修正复合介质线热源模型的基础上,应用遗传算法对岩土及填料的热物性参数同时进行评估,并结合热响应测试实验,验证了该方法的准确性.钻孔热阻、岩土导热系数和填料导热系数的评估值与实测值的相对误差分别为3.47%,1.42%和4.93%.2种模型计算所得流体平均温度与实测值的均方根误差分别为0.050 5℃和0.172℃.研究结果对地埋管换热器的设计具有重要参考价值.     

实验室用小型单桥静力触探探头的标定

为了测试实验室模型试验土的力学性质,制作了小型化单桥静力触探探头,对其进行了量测系统的标定试验,比贯入阻力与土的不排水抗剪强度统计关系研究,并与生产用静力触探测试结果和现有经验公式作了对比分析.试验和研究结果表明:本静力触探探头量测系统标定曲线呈线性,其灵敏度为262×10-12 Pa-1;本静力触探与生产用静力触探测得的比贯入阻力接近,且前者的灵敏度高于后者;得出的饱和重塑黏性土比贯入阻力与不排水抗剪强度统计关系公式与交通部一航局的经验公式很接近.本静力触探探头可用于实验室饱和重塑软黏性土力学性质的比较及不排水抗剪强度值的测试.     

弱～强风化泥质粉砂岩物理改良试验研究

通过对天然状态下弱～强风化泥质粉砂岩的物理力学性质分析,提出采用掺入中粗砂来改良使其作为高速铁路路基填料的办法.并设计不同中粗砂掺入量情况下,弱～强风化泥质粉砂岩的击实试验、颗粒分析试验和CBR试验,以获得最大干密度、最佳含水量、颗粒级配和CBR值随中粗砂掺入量的变化规律,并通过对其碾压前后,以及干湿筛法土样的压实特性进行研究,从而确定最佳的物理改良方法.     

浮动定标原理及其在快速水分测定仪设计中的应用

经典的105℃恒重法测定物质含水量仍是水分测定的标准方法.但是,由于恒重法操作复杂、测定所需的时间长,所以难以在现场或需要实时控制含水量的生产场合使用.这就导致了多种快速水分测定仪的问世.快速水分测定仪利用了被测物品的某些对水分敏感的物理特性用间接的方法测定物品含水量.这类仪器在使用前必须对仪器的指示值进行标定.本文提出了水分测定仪的一种新的定标方法——浮动定标.以此可以消除由于被测物品品种的差异或测试条件的变化而造成的定标误差、提高仪器的定标精度、扩大仪器的适用范围.本文详细论述了浮动定标的原理并给出了一种电容式水分测定仪采用浮动定标的设计实例.     

水分对钢渣碳化的影响

应用加速碳化技术处理钢渣,固化储存温室气体二氧化碳,通过SEM-EDS,XRD,DTA-TG等测试手段,研究分析水分对钢渣碳化的影响及原因,阐述碳化反应的部分机理,并最终确定出钢渣微粉、钢渣粗粉及钢渣粗颗粒的最佳碳化水分掺加量分别为w=9.75%、w=8.35%和w=6.20%.由此钢渣微粉制备出碳化增重率10.79%,强度40.81MPa,安定性合格的碳化钢渣试样.     

虚拟仪器技术及其在油品含水量检测中的应用

采用LabVIEW开发平台,设计了虚拟仪器系统———油品含水量检测仪.基于射频阻抗理论,并考虑温度的影响,提出了曲面拟合法多传感器信息融合技术方案.用机油进行实验,结果表明:信息融合前,在水分标定值为10%时,传感器的灵敏温度系数为αs10=3.30×10-3/℃,水分测量值为9.7717%;信息融合后,αs10=8.50×10-4/℃,水分测量值为9.9542%.与未融合前相比,信息融合后,温度稳定性和测量精度都明显提高.     

热探针法测试颗粒多孔材料有效热导率的研究

为研究颗粒多孔材料有效热导率与粒径、孔隙率和含水率之间的关系,制备不同粒径、孔隙率和含水率的碳化硅、石英砂和工程砂颗粒,搭建基于热探针法原理的颗粒多孔材料有效热导率测试平台.采用标准甘油对测试系统进行标定,分别对干燥(两相)与含湿(三相)的待测试样进行实验研究.研究结果表明:甘油热导率的测试结果误差在1.2％以内;碳化...     

丘陵紫色砾质土/砾石土持水性研究

通过红棕紫泥、灰棕紫泥、棕紫泥和粗暗紫泥的水分实验,研究了丘陵紫色砾质土/砾石土的持水性.结果表明:考虑砾石,饱和含水量减少0.70%～10.70%,田间持水量减少2.07%～4.33%;砾石含量＜10%,饱和含水量和田间持水量与砾石含量关系不明显;砾石含量＞10%,饱和含水量和田间持水量与砾石含量变化趋势相反;在0～30 kPa吸力段,不同坡位0～20 cm土层的持水能力、比水容量与砾石含量变化趋势一致.与物理性粘粒含量变化趋势相反;水分特征曲线幂函数拟合式的a值与砾石含量变化趋势相反,b值与砾石含量变化趋势一致.