国家自然科学基金(11372078)
- 作品数：11 被引量：57H指数：5
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- 相关机构：桂林理工大学上海大学大连理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程交通运输工程环境科学与工程更多>>
- NaCl溶液饱和膨胀土的压缩特性及其微观机制被引量：11
- 2019年
- 孔隙溶液浓度及组份改变会影响膨胀土颗粒间作用力,改变微观孔隙结构,从而影响土体的物理力学特性。为此,以宁明膨胀土为研究对象,采用不同浓度NaCl溶液制备泥浆预固结重塑样开展一维压缩试验和压汞试验,研究化学作用对重塑天然膨胀土的压缩性和微观孔隙结构的影响规律。结果表明:随着渗透吸力增加,颗粒间水化能力降低,物理化学力使土颗粒由分散状态转变为集聚体状态,形成了集聚体内孔和集聚体间孔,土体表现出双峰孔隙分布特征。预固结样(压力为20 kPa)的初始孔隙比随渗透吸力增加而减小,进而导致固结屈服应力增加;但是渗透吸力对压缩性影响不大,压缩指数和回弹指数基本不变。此外,利用固结系数计算了土体的渗透系数,随着竖向压力增加渗透系数降低;当竖向压力小于200 kPa时,随着渗透吸力增加,渗透系数先增加后减小,但是竖向压力超过200 kPa后,渗透系数变化不大。分析发现,渗透吸力增加导致大孔隙增加,渗透系数增加,但同时密实度增加会导致渗透系数降低,低竖向压力下渗透性受密实度和微观孔隙结构变化耦合作用控制。
- 梁维云韦昌富颜荣涛杨德欢
- 关键词：膨胀土NACL溶液微观孔隙结构
- 丙三醇水溶液对粉质黏土渗透性的影响被引量：1
- 2020年
- 黏性土的低渗透性使其在工程中常用来阻滞污染物的迁移,但有机溶剂会显著增加黏性土的渗透性,从而使屏障作用失效。为了研究有机溶液的介电常数和黏度对渗透性的影响,以粉质黏土为对象,开展不同质量分数丙三醇水溶液的界限含水率和渗透试验。试验结果表明,随着丙三醇水溶液质量分数增加,液限和塑限增大,而渗透系数先增加后减小;土体的渗透性与微观孔隙结构分布和流体特性有关,当丙三醇水溶液质量分数<40%时渗透性受土体组构控制,质量分数超过40%后渗透性受黏度控制;此外,土体的固有渗透率随着质量分数的增加先升高后降低,黏度增加导致了固有渗透率的降低。研究成果表明对于水溶性有机溶剂,需要考虑黏度变化对渗透性的影响。
- 潘雪瑛张芹蒋仕清马慧龙于明波
- 关键词：粉质黏土界限含水率介电常数黏度
- NaCl溶液对高岭土收缩特性的影响被引量：1
- 2018年
- 为了探究孔隙盐溶液对高岭土收缩特性的影响,对6组试样分别用不同浓度的NaCl溶液饱和,进行室内收缩实验,获得了试样的收缩曲线。随着水分的散失,试样的含水率减小,孔隙盐溶液的浓度会增大。利用TableCurve 3D软件作出含水率、浓度和孔隙比的三维关系图像,并进行拟合得到三变量函数。根据该函数,可以得出不同孔隙盐溶液浓度下试样的孔隙比随含水率的变化规律,及试样的收缩特性。试验结果分析表明：随着NaCl溶液浓度的增大,试样的体积收缩增大,收缩能力增强;试样的收缩系数、轴向应变、径向应变和体积应变等收缩指标均随着盐溶液浓度的增大而增大,但是NaCl溶液浓度对高岭土的缩限影响很小。
- 何锦堂颜荣涛牛庚张敏于明波
- 关键词：NACL溶液高岭土缩限
- 细粒迁移及组构变化对黏土渗透性影响的试验研究被引量：8
- 2019年
- 为进一步探究水化学环境下土体渗透性的变化规律及作用机理,对饱和重塑压实黏土样在不同水化学条件及渗流路径下进行了一系列变水头渗透试验,分析了不同浓度的NaCl溶液在不同渗流路径下对饱和黏土渗透性的影响。结果表明:不同干密度试样的渗透性随浓度增加展现出较大的差异,干密度为1.40 g/cm^3时,渗透系数呈先升后降,而干密度为1.50 g/cm^3时,渗透系数不断降低;逆转渗流方向,试样渗透系数发生突变;孔隙盐溶液浓度周期性变化,试样渗透性不可逆。基于核磁共振(NMR)分析技术,测试了土体内部孔隙结构分布随孔隙盐溶液浓度的变化。最后基于上述试验结果从细粒迁移产生的孔隙堵塞效应和组构改变引起的孔隙封闭效应两个方面,解释了孔隙盐溶液浓度变化对黏土渗透性的影响。
- 杨德欢韦昌富颜荣涛汤沁刘莉
- 关键词：黏土盐溶液
- 土-水特征曲线测量过程中孔隙分布的演化规律探讨被引量：11
- 2020年
- 测量了在宽广吸力范围内原状样和压实样的脱湿持水曲线,对比分析了单双峰结构持水性能的差异;并利用压汞试验测试两种土样在脱湿过程的孔隙分布,分析了两者的差异并探讨了脱湿过程孔隙的演化规律;在考虑收缩变形的基础上,基于孔隙分布曲线确定了土-水特征曲线的基本参数。试验结果表明:原状样在宽广吸力范围内基本上呈单峰孔隙结构;饱和压实样具有单峰孔隙结构,随着吸力的增加,双峰结构越来越明显,当吸力达到很大时,演化成完全双峰孔隙结构。原状样的持水曲线为经典的S形,而压实样的持水曲线在过渡段出现了水平台阶状;低吸力段,压实样的持水曲线低于原状样,而高吸力段,两者的持水曲线基本重合。基于孔隙分布曲线确定了控制持水曲线进气值和残余值的孔径,并计算出对应的吸力值,其值更符合实际物理意义。
- 牛庚邵龙潭孙德安韦昌富郭晓霞徐华
- 关键词：土-水特征曲线孔隙分布压汞试验
- MHC模型在矿山岩土工程环境评价中的应用被引量：2
- 2017年
- 基于模糊数学理论、灰色数学理论、层次分析法,建立MHC综合评价模型,通过确定评价权重指标,对典型矿山的岩土工程环境进行了评价,结果表明该评价模型的满足复杂条件下的矿山岩土工程环境评价,可在类似矿山工程中推广使用。
- 苏夏征程峰郭尚其周洁军
- 饱和黏土平均粒间应力的确定方法被引量：3
- 2019年
- 粒间作用力是控制土体强度和压缩特性的重要参量,但由于黏土中矿物颗粒与孔隙水间存在复杂的物理化学作用,其粒间应力及其变化规律一直无法确定。对泥浆重塑样在不同水化学条件下进行了一系列黏土一维侧限压缩试验,探讨不同浓度的NaCl溶液对饱和黏土压缩过程的影响,并确定土中粒间应力的大小及其变化规律。结果表明:同一级固结应力作用下,随替换溶液浓度的增加渗透固结变形量增大;对于相同浓度的孔隙溶液,固结应力越大,相应的渗透固结变形量越小。根据太沙基有效应力原理,提出了一种利用渗透固结变形来计算平均粒间应力的方法,在此基础上确立了粒间应力(或广义渗透压力)相对变化量与浓度和孔隙比之间的定量关系。该研究提供了一种简单有效的确定饱和黏土粒间应力的方法,为今后校正和验证多场耦合下土本构理论模型奠定基础。
- 杨德欢颜荣涛韦昌富潘雪瑛张芹
- 关键词：黏土渗透固结
- 一种组合式衡重挡土墙设计方法被引量：5
- 2014年
- 衡重式挡土墙在道路工程建设中占有较大比例,但墙高时,存在截面大、圬工量大、施工进度慢等缺陷,因此对其进行优化设计具有重要的工程意义。针对上述问题,提出了一种钢筋混凝土与砌体组合的衡重式挡土墙设计方法,给出了相应的计算模型及构造措施,通过理正岩土的挡土墙设计计算论证了方案的可行性。并结合边坡治理工程实例,进行了方案对比,结果表明本设计方法在经济性和环境效益等方面取得了良好的效果。因此组合式衡重挡土墙设计方法在岩土工程中有广阔的市场前景,也为类似工程提供了借鉴意义。
- 杨德欢韦昌富张芹张敏张敏
- 关键词：衡重式挡土墙优化设计
- 基于混合物理论的水力-化学-力学污染物输运模型研究
- 2015年
- 由于废弃物的堆积以及填埋场上覆盖层的重量,衬垫因此承受一定的压力,发生力学固结;由于黏土本身的结构特性,当污染物通过黏土垫层时可能会发生化学固结,而固结作用可直接对污染物的对流输运产生影响,也会引起土层体积和结构的变化,从而改变其固有的输运性质。从混合物理论出发,建立了水力-化学-力学作用下的溶质输运理论框架,统一地描述了水力-化学-力学作用下变形、水的吸附或解吸附、对流和扩散现象。将输运系数考虑为有效孔隙率的函数,由此反映固结对输运参数的影响。对所建立的数学模型进行无量纲化处理,并使用有限元软件COMSOL Multiphysics进行求解,最后进行了参数分析。研究结果表明,垫层土体中吸附水和自由水之间的化学势差异越大,层间吸附水的解吸附量越大;当土体的软硬性质不同时,当层间吸附水解吸附后,土体固结程度不同,从而对污染物输运过程的影响不同。而当垫层上覆荷载增大时,土体宏观孔隙的扩张的限制作用增强,从而对土体产生一种修复作用,抑制污染物在土体中的输运。
- 黄璐赵成刚贺俊
- 关键词：污染物输运扩散
- 黄河上游沙漠宽谷河段塌岸引起河道横向变化特征被引量：9
- 2014年
- 通过黄河上游沙漠宽谷河段现场考察及实测资料分析,依据河岸物质来源及组成将黄河上游崩塌河岸划分为粘性河岸及非粘性风沙堆积河岸两大类,前者可分为平面崩塌、弧形滑动崩塌和复合式崩塌3种类型,后者表现出非粘性河岸的表层滑移及平面崩塌两种形式。进一步以磴口、乌海河段为例,分析粘性河岸和风沙堆积河岸的塌岸特征,并结合近10年的遥感影像解译分析河岸线崩退变化规律,揭示塌岸引起河道横向变化特征。结果表明粘性河段的塌岸后退距离大于风沙堆积河段,局部河段短期出现凹退凸淤的动态岸线变化特点,但全河段长期仍然处于总体淤积的态势。
- 舒安平高静李芳华
- 关键词：黄河上游塌岸淤积河道
