考虑干缩裂隙动态变化的优势流入渗模型

为解决定量评估干缩裂隙优势流的难题,基于双孔隙域入渗理论,将开裂土体分为裂隙两侧基质域、裂隙底部基质域与裂隙域三部分,结合Green-Ampt入渗模型,提出了一种考虑干缩裂隙动态变化的优势流入渗模型,并基于该模型探讨了降雨强度、裂隙初始面积率及裂隙深度对土体两域积水时间、优势流入渗量及入渗深度的影响规律。结果表明:干缩裂隙产生的优势流入渗量占总降水量的73.4%~91.4%,入渗深度为裂隙深度的3.1~7.2倍;降雨强度增大将缩短土体基质域积水时间,增大优势流入渗深度;降雨过程中干缩裂隙面积率减小使优势流入渗量减小;裂隙初始面积率增大使两侧基质域入渗量减小,优势流入渗量增大但入渗深度减小;裂隙深度增大使裂隙域积水时间延后,优势流入渗深度增大;模型计算结果与干缩裂隙实际入渗规律相符,同时避免了为裂隙域赋水力学参数带来的误差与不便。

CT扫描视域下黏土干湿循环劣化机理

为研究干湿循环对黏土力学特性和微观结构的影响,通过一系列无侧限抗压强度试验和CT扫描测试从宏观和微观角度揭示了干湿循环对黏土的劣化机理。结果表明:随着干湿循环次数的增加,黏土的抗压强度保持指数性下降趋势,在经历4次循环后,抗压强度损失了40%左右,干湿循环达到8次后抗压强度基本达到稳定;CT扫描横剖面显示,在干湿循环过程中,裂隙从试样四周开始发育,并逐渐向内部扩展,裂隙的宽度和长度均持续增加,连续性也有所提高;随着干湿循环次数的增加,试样的逐层面孔隙率均明显增加,且不同层间的交界面孔隙率的增加更为显著,层间的裂隙最先发育,试样表面也有竖向裂隙发育,试样内部连通孔隙的数量增加,闭合孔隙的数量减小;不同次数干湿循环作用下黏土的孔隙率与抗压强度之间保持负指数性关系,当干湿循环次数达到4次后,孔隙率的增加对抗压强度的影响减小。

影响黏性土分散性的化学因素及机理分析

【目的】分析影响黏性土分散性的化学因素和机理。【方法】采用针孔试验、碎块试验,研究了蒙脱石种类、Na+和pH等化学因素对黏性土分散性的影响,并对其作用机理进行了分析。【结果】蒙脱石对分散性的影响与其离子基团有关,钙基蒙脱石具有抑制黏性土分散性的作用,钠基蒙脱石含量与分散化程度呈正相关。土体中的Na+含量越高,土体分散性越强;pH越高,土体分散性亦越强。【结论】同时具备高pH和高含量Na+是黏性土具有分散性的本质原因,土的分散性与矿物成分无关。

压实黏土干缩裂缝扩展规律试验研究

为探究影响压实黏土干缩裂缝扩展的影响因素,制备不同干密度与初始含水率的压实土样开展试验分析。通过模拟干旱环境,使压实土样逐渐产生干缩裂缝,采用数字图像处理技术对形成的裂缝进行定量统计与分析,并通过裂缝参数变化密度函数分析裂缝发育速度的影响因素。结果表明:初始含水率限制裂缝出现速度,裂缝条数、最大裂缝宽度随着干密度的增大而减小,裂缝宽度的增长速度随含水率的增大而增大;土体干密度对裂缝发育速度影响不明显;初始含水率相同时,分形维数随干密度的增大而减小。

粘性土及粘性土夹沙的起动规律研究

从水流脉动的机理出发,以粘性土的宾汉应力作参数,建立了粘性土的临界起动剪切力公式。根据一系列实验结果,分析了不同情况下粘性土夹沙的起动条件,归纳出统一的表达式。此外,还对上部水流为浑水的情况下,粘性土及粘性土夹沙的起动条件作了定性分析。

坝体土料黏粒质量分数对均质土坝漫顶溃决过程的影响

为了研究坝体土料黏粒质量分数对均质土坝漫顶溃决过程的影响,建立了描述均质土坝溃坝溃口发展规律的溃坝数值模型,对实体溃坝案例进行了反馈分析,验证了模型的合理性,并利用该模型重点研究了坝体土料黏粒质量分数对均质土坝溃口发展规律和洪水流量过程的影响。结果表明:坝体土料的黏粒质量分数对均质土坝的溃口发展规律、最终溃口形状以及溃口洪水流量过程具有明显影响,土体黏粒质量分数越高,其临界起动流速越大,冲蚀率越小,均质土坝溃口的发展速率越慢,溃口边坡的失稳坍塌临界深度越大,从而导致最终溃口形状也越小,相应地溃口洪峰流量及最大下泄水量也越小,溃口洪峰流量出现的时间越迟。

含水率对亲水-斥水复合土压缩特性的研究

高塑性砂-黏土混合物通常被用作土坝的防渗芯及部分农业所需栽培土及少量工程换填土,故对云南省当地红黏土及砂土的混合物(亲水-斥水复合土)采用WG-4型固结仪进行侧限压缩试验,得到了压实亲水-斥水复合土孔隙比、变形量和含水率的关系以及改变土的性质后对基本物理指标及变形量的影响。结果表明:孔隙比、变形量会随着含水量的增加而增大,当含水率接近最优含水率时,土体越易被压实。另外,改变土体的亲水性和斥水性对侧限压缩试验来说没太大影响,但会改变一些物理特性,如在红黏土中加入斥水剂或在红黏土中掺30%的砂土后,它们的界限含水率减小了,最优含水率也相对减小了。

粘性土主动土压力的计算

粘性土对刚性挡土墙的压力,目前研究得还很少,也缺乏实用的计算公式。本文根据墙后填土为均匀的各向同性介质,墙体和填土均属平面变形问题和滑裂面为平面的假定,导出粘性土主动土压力的库仑精确解和近似解,并以算例与实测资料作了比较。

渗透诱发固结中高塑性粘土固结参数的确定

软粘土在渗透压力作用下 ,孔隙比e,压缩系数a ,渗透系数k随固结过程中应力—应变状态的变化而变化 ,具有大应变、非线性等特点。本文通过渗透固结模型实验 ,对渗透压力下高塑性粘土一维非线性固结特性进行研究 ,确定了固结过程中压缩性关系 (e-σ′)、渗透性关系 (e-k)表达式 ,从而为该渗透固结机理应用到土坝水平防渗措施中粘土铺盖裂缝的淤填。

GA新型土壤固化剂的性能及其应用

ＧＡ新型系列土壤固化剂是一种新型的水硬性胶凝材料，它不仅可以代替硅酸盐水泥拌制砂浆或混凝土，而且能与粉砂、粘土、淤泥固结并产生一定的强度．与一般固化剂相比，其固结强度高、抗渗抗冻性好、软化系数大、稳定性好，且成本较低。本文介绍ＧＡ新型土壤固化剂室内试验的有关性能及其在工程中的应用．

裂隙粘土在玉清湖水库工程中的应用

玉清湖水库工程是济南市政府“九五”计划中的重要项目,库区内裂隙粘土分布广泛,且大部分可用来筑坝的壤土分布在裂隙粘土之下,为充分利用裂隙粘土,降低投资,本工程在设计中经分析论证,确定了合理的坝型,使裂隙粘土不受外界因素的影响,保持其性能的稳定,达到使用目的,在经济运距及经济开采深度内,合理并充分地利用了料场分布的两种土料资源。

分散性黏土鉴定的试验研究

分散性黏土的鉴别一般都采用碎块试验、双比重计试验、针孔试验和孔隙水可溶盐试验,通过工程实例(山区、沿海)对同一试样采用多种鉴别方法进行了研究分析,从试验操作的简便性和可靠性出发认为4种试验方法的先后优先循序为碎块试验、针孔试验、双比重计试验、孔隙水可溶盐试验,同时对双比重计试验的分散度判别标准提出看法。

黏土的分散性及分散性黏土改性筑坝研究

在土石坝工程中,对黏土的分散性研究是十分重要的。结合西藏S水电站土石坝工程,对采用分散性黏土与砂砾石掺合改性后作为心墙防渗体的填筑材料进行了初步探讨。对一些土石坝工程因特定原因,当黏土材料别无选择而使用劣质黏土时,如何采取相应的安全措施保证工程安全提出了一些肤浅认识。

黏土中掺和蒙脱石粉配制高塑性黏土研究

土石坝工程建设中,一般需要在防渗墙、廊道等混凝土结构与心墙结合处设置一定范围的高塑性黏土,但是直接从自然界中获取符合工程建设要求的高塑性黏土存在一定的困难,因而提出在普通黏土中掺和蒙脱石粉人工配制高塑性黏土,研究了蒙脱石粉掺和量对黏土工程特性的影响,对比了不同掺和量的黏土液塑限、三轴试验成果,表明当蒙脱石粉掺和量为25%时,配制成的高塑性黏土符合规范要求的颗粒含量、液限及塑性指数要求,此为最经济的掺和量比,研究成果可为相关工程参考。

应用改进的RBF方法预测粘土料力学指标的研究

坝土料力学指标是土石坝结构稳定分析的重要依据,其传统获取方法为实验方法。本文尝试采用改进RBF神经网络模型,以不同物理指标组合为输入因子,力学指标为输出项。然后,通过改进最近邻聚类算法训练模型进行测试样本模型效果检验。结果表明,改进RBF神经网络模型可以较为快速、准确地预测粘土料力学指标。

曼维莱高液限粘土作芯墙筑坝材料研究

高液限粘土受含水率的影响较大,一般作为填筑料,施工不宜压密,容易造成"弹簧土"现象,进而造成粘土芯墙坝或均质土坝的湿陷开裂,甚至进一步破坏的可能。结合喀麦隆南部曼维莱水电站工程,探讨利用残积高液限粘土作为粘土芯墙坝筑坝材料的可用性。

真空预压法加固软粘土地基的理论与适用条件

本文介绍真空预压法加固软基的特点和真空预压法的加固机理,根据真空预压与堆载预压应力路径的不同,比较了它们的加固效果,分析和探讨了真空压力随竖向排水体传递的变化规律,以及在淤泥层底部孔压可能会升高而存在Mandol效应,探讨了真空预压的适用条件。

非饱和重塑黏土在不同击实条件下的土水特征曲线试验研究

采用压力板仪对非饱和重塑黏土在2种不同击实条件下的土水特征曲线进行了研究。即对该重塑土样开展标准击实试验,在击实曲线上取同一干密度对应的不同击实含水率的试样和击实曲线上最优含水率处的试样,并通过增加击实次数,得到另外2种击实干密度的试样,对上述试样进行土水特征曲线测试,并采用常用的土水特征曲线模型Van Genuchten模型、Fredlund 3参数模型、Fredlund 4参数模型对实测试样的土水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好。研究发现,击实干密度越大,空气进入值越高,试样持水能力越强。击实含水率越大,试样可塑性越好,持水能力越强,空气进入值也越大。

糯扎渡水电站粘土心墙压实度检测方法及控制标准

分析了堆石坝心墙掺砾土料填筑体全料压实度最大干密度移动平均值检测法及大型击实检测法的缺陷。结合糯扎渡水电站砾质土料的实际情况,提出了用粒径小于20 mm的细料进行三点击实以快速检测填筑体压实度的方法。与直接检测全料压实度指标的方法相比,细料三点击实快速检测法简捷实用且准确度高。最后,对砾质粘土心墙填筑体压实度指标的检测控制标准提出了具体建议。

水对针孔试验鉴定分散性粘土结果影响的试验研究

通过研究土样配制用水和冲蚀用水对针孔试验鉴定分散性粘土结果的影响．认为在西郊和三坪土样中土样配制用水对土样的分散鉴定结果影响较小，而冲蚀用水对土样分散性鉴定结果可以产生很大的影响。