基于GIS的嘉兴市区水敏感性分析

运用GIS技术平台建立水敏感空间数据模型,选取与水敏感息息相关的高程、微地貌、坡度、植被、水体因子,通过以上单因子的分级评价、矢量转换、重新赋值,并按照水敏感性分区进行重新分类,得到水敏感性的综合评价。研究结果显示,嘉兴市区非敏感区主要分布于老城区,占总用地面积的6.22%;高敏感区和极高敏感区主要集中于市区北部、八大放射水系、楔形绿地、核心公园周边,其中高敏感区占比19.87%,极高敏感区占比21.87%。通过分析嘉兴市区水敏感性,为嘉兴在海绵城市规划建设中,科学识别生态本底、合理确定公共海绵体建设空间布局提供了依据。

重塑高液限土的水敏感性研究

以不同地域的重塑高液限土为研究对象,在进行直接剪切试验和承载比试验的基础上,研究了含水率对抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、加州承载比等特征参数的影响。结果表明:重塑高液限土具有水敏感性,兼具应变硬化和应变软化的特征;抗剪强度及其特征参数随含水率的增大而减小并趋于稳定;加州承载比随含水率的增大呈先增大后减小的变化趋势。

水敏感性试验在温拌沥青混合料水稳定性评价中的应用

为了研究温拌沥青混合料的水稳定性评价指标,文章选取普通沥青AC-13C沥青混合料、掺入聚烯烃类A、表面活性剂类B及硫磺类C的四种混合料,比较经MIST预处理后的残留稳定度、劈裂强度比,以及冻融劈裂强度比三个评价指标。结果表明:冻融劈裂强度比和MIST劈裂强度比试验结果相近,具有较好的评价效果,且MIST劈裂强度比的试验效率明显高于冻融劈裂强度比;三种添加剂型温拌混合料的水稳定性由好到差的顺序依次为表面活性剂类温拌混合料、硫磺类温拌混合料、聚烯烃类温拌混合料。

高液限土和煤系土抗剪强度的水敏感性比较研究

为研究分布在广梧高速公路沿线的高液限土和煤系土的水敏感性,通过常规直接剪切试验测定了不同含水状态高液限土和煤系土试样的抗剪强度,对比分析了含水量对两者抗剪强度的影响,并探讨了实际工程中应对高液限土和煤系土问题的策略。研究结果表明:高液限土和煤系土的抗剪强度均与起始含水量具有明显的相关关系,起始含水量越大抗剪强度越小。随着含水量的增大,高液限土黏聚力的对数与含水量成线性关系减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小。随着含水量的增大,煤系土黏聚力变化具有显著的分段性:先小幅减小,后大幅减小,且其对数与含水量成指数关系。含水量变化对煤系土内摩擦角的影响较小。粒组成分的不同是导致高液限土和煤系土水敏感性不同的主要原因。

兰州马兰黄土的水敏感性特征

马兰黄土在水软化作用下,土体的物理、力学与水理性质呈现出明显的规律性,属典型的水敏感性地质体。通过多断面勘测,采用不同的原位及室内试验方法,分别在荷兰尤怀特大学和甘肃兰州对兰州地区马兰黄土的工程地质性质进行了系统测试。在大量试验资料的基础上,对兰州马兰黄土的水敏感性特征进行了多方法研究,根据试验室和原位测试结果,论述了兰州马兰黄土水理性质和抗剪强度的变化规律,划分了兰州马兰黄土类脆性变形和类塑性变形的界限,提出了兰州马兰黄土的多项临界指标参数。

高液限土和红黏土的水敏感性研究

以分布在广梧高速公路沿线的高液限土和红黏土为试样,通过常规直接剪切试验,测定不同含水状态下高液限土和红黏土的抗剪强度,对比分析含水率对两者抗剪强度的影响.结果表明,高液限土和红黏土的抗剪强度均与初始含水率有明显的相关关系,初始含水率越大,抗剪强度越小;随着含水率的增大,高液限土黏聚力与含水率成指数函数关系形式减小,其内摩擦角则先小幅减小,后急剧减小;随着含水率的增大,红黏土粘聚力变化具有显著的分段性,在某一含水率区段内下降较明显,当含水率接近饱和含水率时,则趋于稳定;红黏土的内摩擦角随着含水率的增加先保持稳定,后急剧减小;土颗粒间胶结物质的不同是导致高液限土和红黏土水敏感性不同的主要原因.

滨海地区咸淡水界面上含水介质水敏感性的实验

根据野外水文地质调查和研制的实验装置,在大沽河下游采集砂土样品,采用有机玻璃土柱进行咸水和淡水驱替试验,并通过盐浓度的突变和渐变来研究咸水-淡水界面的水敏感性。研究结果表明,当淡水驱替咸水时,含水介质的渗透性降低64%;但是,随着含盐量逐渐降低,渗透性降低缓慢,其降低幅度为50%;盐度降低越快,其渗透性降低的的速率越大。此外,观测到渗透性随着时间明显降低,而且这种降低是不可逆的。由于流入液含盐量的迅速降低,从含水介质释放的黏土颗粒(伊利石、高岭土和绿泥石)产生运移和截获,最后导致渗透性的变化。

黄土抗剪强度的水敏感性特征研究

抗剪强度是黄土重要的力学性质指标,在不同的含水状态下,土体抗剪强度存在明显差异。黄土属水敏感性地质体,在水的软化作用下,黄土抗剪强度特征与应力–变形机制呈现出明显的规律性。在荷兰尤怀特大学、英国莱斯特大学和兰州大学对不同沉积时代黄土样品直接剪切、环剪及原位大面积剪切试验的基础上,重点研究不同含水状态下不同沉积年代黄土抗剪强度的水敏感性机制与应力–应变特征。根据室内和原位测试结果,对黄土抗剪强度的基本规律进行分析和总结,提出黄土抗剪强度特征与应力–变形机制发生转变的特征含水量wc–脆–塑转捩界限含水量,对黄土脆–塑转捩界限含水量的标准与变化范围进行研究,划分黄土类脆性变形和类塑性变形的界限,在此基础上给出黄土抗剪强度公式,揭示不同沉积时代与含水状态下黄土抗剪强度的水敏感性特征及应力–变形机制。

咸淡水界面上含水介质的水敏感性研究

在野外水文地质调查的基础上，采集大沽河下游咸水入侵区砂样，通过室内渗流柱咸淡水驱替试验，分别研究了盐度突变和渐变条件下咸淡水界面上含水介质的水敏感性。研究结果表明，在盐度突变条件下含水多孔介质的渗透系数下降了50．0％，而在盐度渐变条件下渗透系数只下降了25．1％，溶液盐浓度递减速率越快则渗透性降低程度越大；随着渗透时间的延长，渗透系数可降低1～3个数量级，且渗透性的降低具有不可逆性。另外，本区渗透性发生变化主要是由伊利石、高岭石和绿泥石这些非膨胀性粘粒在渗流柱内迁移和沉积引起的。

粉状和砾状煤系土的水敏感性及边坡稳定性分析

煤系土具有遇水软化的特点,强度随着含水率的增加而降低。以分布在广梧高速公路沿线的粉状和砾状煤系土为试样,通过常规直接剪切试验测定了不同含水状态下粉状和砾状煤系土的抗剪强度,对比分析了两者的水敏感性,并以此为基础采用强度折减法研究了含水率对粉状和砾状煤系土边坡稳定安全系数的影响。结果表明,起始含水率越大粉状和砾状煤系土的抗剪强度越小。随着含水率的增大,粉状煤系土黏聚力和内摩擦角分别呈指数函数以及线性函数关系形式减小;砾状煤系土黏聚力变化表现出明显的分段性:先小幅减小而后急剧减小,其内摩擦角则随着含水率的增加先小幅增加,后逐渐减小;粉状和砾状煤系土边坡的稳定安全系数都近似呈现直线型减小。粒组成分和风化作用的不同是粉状和砾状煤系土水敏感性不同的主要原因。研究结果为营运期广梧高速公路煤系土边坡的养护提供了建议。

重塑红黏土和粉状煤系土的水敏感性比较研究

以西南山岭重丘区红黏土和粉状煤系土两种特殊土为研究对象,进行常规直接剪切试验,探讨不同含水率对二者粘聚力、内摩擦角、抗剪强度等特征参数的影响。通过试验获得,两种土质都具有水敏感性,其中红黏土水敏感性较大,起始含水率越大两者抗剪强度越小。红黏土的黏聚力在某一含水率范围内下降较明显,当接近饱和含水率时,粘聚力趋于稳定;粉状煤系土的黏聚力则表现出随含水率增大成指数函数形式减小的趋势,而内摩擦角则成线性减小趋势。研究成果为该地区土体力学计算参数取值提供参考。

大沽河下游咸水入侵区含水砂层水敏感性评价

通过室内砂柱的水平渗流试验,对大沽河下游咸水入侵区含水砂层的水敏感性进行了评价,对海水入侵治理的注淡压咸和抽咸方案过程中含水层的渗透性变化进行了研究,提出了控制和减小方案实施过程中含水砂层渗透性降低的方法和措施。研究结果表明:该含水层具有显著的水敏感性特征,注淡压咸过程导致其渗透性下降幅度超过了两个数量级;注淡和抽咸的流速分别超过21ml/min和42ml/min时,亦能引起含水砂层水敏感性的发生,称为临界流速;淡水驱替咸水过程中存在一个临界离子强度—7638us/cm,驱替水的离子强度不宜小于该值以避免水敏性的发生。

纳米TiO_2涂膜水敏感性对涂料耐沾污性能的影响

利用TiO2的光催化活性来改善涂料涂层的耐沾污性能是近年来的研究热点。采用水热法制备亲水型纳米TiO2和疏水型纳米TiO2,并采用XRD和TEM对所制备材料进行表征,结果表明:二者均为锐钛型TiO2,其中亲水型TiO2的粒径约为40nm,疏水型TiO2的粒径约为7nm。将所制备的TiO2喷涂在涂料表面,分别制得超亲水型和超疏水型纳米涂层,利用接触角测定仪测定纳米涂层的亲水角度,探讨水接触角对涂料耐沾污性能的影响。结果表明:超亲水涂层和超疏水涂层均能够较明显地改善涂料的耐沾污性能,而超疏水涂层的耐沾污性能优于超亲水涂层。

沥青集料混合料水敏感性的评价

通过水煮法、静态水浸法、光电比色法和净吸附法来研究不同类型沥青和集料之间的粘附性 ,用残留马歇尔试验和冻融劈裂实验研究由不同类型沥青和集料组成的沥青混合料的水稳定性 ,同时分析了各种不同方法之间的相关性。结果表明 ,不同性质集料对沥青混合料的水稳定性影响显著 ,但不能忽视沥青对混合料水稳定性的作用 ,残留马歇尔试验和净吸附法试验与冻融劈裂实验有着很好的线性相关关系 ,对于沥青与集料之间的粘附性可采用净吸附法试验来评价 ,对于沥青混合料的水敏感性可采用残留马歇尔试验和冻融劈裂实验来评价。

煤层底板裂隙岩体导水敏感性试验研究

在TAW-2000岩石伺服试验机上进行了煤岩全应力-应变过程中的渗透性试验,概化出岩石的一般应力-应变-渗透曲线,阐述了变形破坏过程中裂隙岩体渗透系数变化规律及裂隙发育趋势。将贯通裂隙岩样及普通岩样对比研究表明:两种类型岩样渗透系数变化规律存在差异,主要表现在残余强度阶段,普通岩样在残余强度阶段渗透系数急剧下降,而贯通裂隙岩样渗透系数在残余强度阶段继续增加。综合分析试验结果,渗透系数变化受多种因素综合影响,其中岩体结构特征对岩体渗透系数变化规律影响较大。

基于动态剪切流变试验的沥青胶浆水敏感性研究

通过将动态剪切流变仪(DSR:Dynamic Shear Rheometer)中的传统不锈钢界面改进为陶瓷界面,提出了一种新的评价沥青结合料水敏感性的试验方法。据此选取消石灰和硅石两种矿粉,分别采用不同矿粉掺量与21种不同PG分级的沥青混合,制备出沥青胶浆试样,并分别在水域和空气域中进行了DSR测试。抗车辙因子G*/sinδ的试验结果对比分析表明:新方法对评价沥青与矿粉之间的相互作用以及沥青结合料的水敏感性十分有效,从而能较准确地评价沥青混合料的水稳性。

沥青混合料水敏感性影响因素的探讨

在室内冻融劈裂试验的基础上 ,评价以石灰石集料拌制的沥青混合料的水敏感性 ,分析沥青用量、级配组成和压实度等因素对沥青混合料冻融劈裂强度比 TSR的影响。试验与分析结果表明 :在组成设计不当和压实度不足的情况下 。

对水敏感性的机理与影响因素的研究

通过对咸淡水界面水敏感性机理与影响因素的研究,表明在非反应性微粒的释放迁移、反应性微粒的膨胀和絮凝作用与胶体吸附架桥作用下多孔介质中微粒物质的释放、膨胀、迁移、重沉积等引起的孔喉阻塞是导致水敏感性的机理所在;临界盐浓度、临界盐浓度变化率、临界离子强度、临界流速和pH值是水敏感性的主要影响因素;指出水敏感性的研究对防止海水入侵具有重要的理论意义和实用价值。

马兰黄土的水敏感性特征

采用原位和室内测试方法,分别在兰州和欧洲两地对马兰黄土的物理、力学及水理性质进行了系统测试。通过对大量试验资料的统计、计算和分析,系统研究了马兰黄土的沉积环境、物理性质与水理性质,在此基础上对马兰黄土的湿陷性抗剪强度的水敏感性进行了综合分析,揭示了马兰黄土水敏感性特征的基本规律。

透水气材料在水敏感性文物保护中的应用

部分水敏感性文物,在保护过程中不宜与水直接接触,一般常用不易普及的低压吸力操作台或回潮箱等设备进行保护操作。本文介绍了一项容易普及且使用方便的替代技术,即采用透水气材料对水敏感性文物进行保护处理,并对常用透水气材料、使用方案、应用方向和注意事项进行了归纳总结。