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干湿条件下压实粘土渗透系数的预测研究

干湿条件下压实粘土渗透系数的预测研究

作者：冉冬琴武汉理工大学

学位级别：硕士

压实粘土作为典型的非饱和土,因其易于施工且建设费用低,在防渗工程中常作为性能优良的防渗剂使用,军事工程中埋藏核废料也常采用压实粘土作为隔离材料。但是,在实践中其渗透性质难以确定,依据相关理论对非饱和土渗透特性参数作进一步... 详细信息

压实粘土作为典型的非饱和土,因其易于施工且建设费用低,在防渗工程中常作为性能优良的防渗剂使用,军事工程中埋藏核废料也常采用压实粘土作为隔离材料。但是,在实践中其渗透性质难以确定,依据相关理论对非饱和土渗透特性参数作进一步的研究是很有必要的。基于此,本文结合国家自然科学基金面上项目(41072214)做了以下工作： (1)首先采用非饱和土联合测试系统,基于瞬时释放和吸入法(TRIM法),对于不同压实度下重塑粘土进行了干湿试验,根据数据采集系统Labview记录的大量数据、体积含水率与时间的关系曲线、初边值条件以及陶土板材料参数,运用一维水分运移过程分析软件HYDRUS-1D反算出水力特性参数θ(h)和K(h),进而得到非饱和土干湿土水特征曲线和渗透函数曲线,并分析了压实度对曲线的影响。 (2)其次对确定渗透函数的间接方法(即经验公式和统计模型法)进行了总结;介绍了根据土水特征曲线三参数模型Brooks&Corey(1964)模型和Mualem(1976)相对渗透系数计算模型(简称BCM模型)计算压实粘土试样非饱和渗透系数kw的解析法,并对3种压实度粘土试样的非饱和渗透系数进行了预测;此外,还从预测原理、模型参数及获得方法、模型预测结果等方面与采用四参数模型Van Genuchten(1978)模型和Mualem(1976)相对渗透系数计算模型(简称VGM模型)的数值反演预测方法进行了对比,结果表明：两种模型预测得到的非饱和渗透系数非常接近。 (3)最后分析了6种压实度试样饱和渗透系数随压实度的变化规律,为后面讨论相对渗透系数奠定了基础：同时,从中选取3种压实度试样对其相对渗透系数随饱和度的变化规律进行了分析,有助于定性讨论相同干湿条件下压实度对相对渗透系数的影响。基于以上研究,根据干化阶段的试验数据推导了以饱和度S和压实度λ为自变量的归一化渗透函数表达式;并选取压实度为90.O%和77.8%试样湿化阶段的试验数据对表达式进行了验证。验证表明,实测渗透系数与预测渗透系数吻合度总体较好,推导出的考虑压实度变化的归一化渗透函数对压实粘土是适用的。

关键词：压实粘土土水特征曲线 TRIM法渗透函数预测归一化渗透函数

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核子法测定压实粘土密度和含水率的探讨

云南水力发电 2007年第5期23卷 21-25,47页

作者：保华富沈蓉李仕胜中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院科学研究分院云南昆明650033

核子法测定土石等材料原位密度和含水率是一项迅速发展起来的无损、快速质量检测新技术。结合云南文山暮底河水库大坝粘土心墙压实质量检测与控制,介绍了最新MC-3型核子密度湿度仪特点、工作原理及测量方式。用常规规范法与核子测量法... 详细信息

核子法测定土石等材料原位密度和含水率是一项迅速发展起来的无损、快速质量检测新技术。结合云南文山暮底河水库大坝粘土心墙压实质量检测与控制,介绍了最新MC-3型核子密度湿度仪特点、工作原理及测量方式。用常规规范法与核子测量法进行了系列现场对比试验分析和核子测量修正方法探讨,结果表明:经现场修正后,核子密度湿度仪检测精度能满足工程要求,值得推广应用。

关键词：核子法压实粘土密度含水率质量检测测量修正推广应用

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填埋场压实粘土衬垫渗透系数的影响因素综述

水利水电科技进展 2001年第2期21卷 19-22页

作者：黄婉荣郭志平北京市勘察设计研究院北京100038 河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

压实粘土衬垫是城市固体废弃物填埋场封闭系统的重要组成部分 ,设计填埋场压实粘土衬垫的控制条件是它的透水性 ,而其渗透系数的现场测试值往往比室内测试值大几个数量级 .综合分析了影响压实粘土衬垫渗透系数的因素 ,包括土料本身的性... 详细信息

压实粘土衬垫是城市固体废弃物填埋场封闭系统的重要组成部分 ,设计填埋场压实粘土衬垫的控制条件是它的透水性 ,而其渗透系数的现场测试值往往比室内测试值大几个数量级 .综合分析了影响压实粘土衬垫渗透系数的因素 ,包括土料本身的性质、试验方法和条件以及其它因素 ,试图找出产生这种差距的原因 .

关键词：填埋场固体废弃物压实粘土衬垫渗透系数

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海底软弱基底的形成和流化现象

海洋地质前沿 1985年第12期 5-8页

作者：张维德

五十年代前后,由于近海石油勘探的兴起开展了对海底基底的调查。迄今,对海底软弱基底的认识不断加深,特别是对其形成有了新的认识。海底表层沉积物的剪切强度极小,而且强度从海底面向下随深度增加而增大。一般认为,标准压实土构成的基... 详细信息

五十年代前后,由于近海石油勘探的兴起开展了对海底基底的调查。迄今,对海底软弱基底的认识不断加深,特别是对其形成有了新的认识。海底表层沉积物的剪切强度极小,而且强度从海底面向下随深度增加而增大。一般认为,标准压实土构成的基底自上而下硬度逐渐增大,显示低压缩性。然而,最近的研究表明,以细粒沉积物(粉砂、粘土等)为主的标准压实土或未压实土都可能具有大的间隙,从而形成显示高压缩性的软弱基底。

关键词：海底土间隙度沉积速率剪切强度压实粘土挪威海陆源物质天然含水量

改性废弃物作覆盖材料对填埋场边坡稳定影响研究

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上海建设科技 2004年第3期 53-55页

作者：杨石飞辛伟上海岩土工程勘察设计研究院有限公司

1前言由于垃圾填埋场中间盖层土与最终盖层土一般采用压实粘土或其他替代材料(每2～3m厚的压实废物上覆0.3m厚的覆盖材料),覆盖材料抗剪强度很低,因此,覆盖系统作为抗剪软弱带,对填埋场是不利的,中间覆盖层平整的表面可能会成为填埋体... 详细信息

1前言由于垃圾填埋场中间盖层土与最终盖层土一般采用压实粘土或其他替代材料(每2～3m厚的压实废物上覆0.3m厚的覆盖材料),覆盖材料抗剪强度很低,因此,覆盖系统作为抗剪软弱带,对填埋场是不利的,中间覆盖层平整的表面可能会成为填埋体破坏的潜在滑动面.在暴雨天气下,垃圾体在短时间内浸水饱和,强度降低,同时填埋场软土地基中可能存在饱水的塑性软粘土或淤泥夹层,在上覆荷载作用下,塑性软粘土或淤泥夹层由于透水性差、排水缓慢而使其保持很高的孔隙水压力,当超过土体承载力,则可能发生破坏;或者可能夹有砂土或粉砂薄层或透镜体,砂土和粉砂薄层或透镜体则因透水性好,周围土体中的水分大量进入而使其孔隙水压力不断增大,有效应力不断减小,甚至接近于零,从而使其抗滑能力降低,同样也容易引起滑坡现象.

关键词：覆盖材料填埋场边坡稳定压实粘土改性废弃物抗剪强度