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考虑有效孔隙率变化的淤泥固化土渗透性研究

长江科学院院报 2024年

作者：陶东新梧松刘洪涛陶敏王政詹熠楠宁波大学科学技术学院中煤浙江勘测设计有限公司

为了解利用自行研制的水玻璃基固化剂制备的淤泥固化土的渗透性，结合扫描电镜试验和压汞试验，分析了土体的微观结构和孔径分布特征随固化剂掺量改变的规律；基于有效孔隙理论建立了一维渗透微分方程，并在此基础上提出一种细粒土的常... 详细信息

为了解利用自行研制的水玻璃基固化剂制备的淤泥固化土的渗透性，结合扫描电镜试验和压汞试验，分析了土体的微观结构和孔径分布特征随固化剂掺量改变的规律；基于有效孔隙理论建立了一维渗透微分方程，并在此基础上提出一种细粒土的常水头渗透性测试方案，将其应用于固化土的渗透性测试中：通过反压饱和和卸载试验，建立有效孔隙率增量与孔隙水压力函数关系；利用常水头渗透性测试和数值计算获取土体的渗透性参数。通过测试研究了固化土渗透性参数随固化剂掺量改变的规律。结果表明：随着固化剂掺量增加，固化土颗粒团块结构和孔隙率均呈增大趋势；固化土初始有效孔隙率n0和起始水力梯度i0单调递减，绝对有效渗透系数k先减小再增大，当掺入比为7%时最小。

关键词：淤泥固化土有效孔隙率反压饱和绝对有效渗透系数

三维激光扫描与气体置换联合测定岩石有效孔隙率

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地质科技情报 2015年第4期34卷 212-216页

作者：魏亚强李国敏董艳辉中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京100029

提出了一种利用三维激光扫描和气体置换法测定岩石有效孔隙率的方法。通过三维激光扫描获取岩心总体积,并运用氦气置换法求取岩心有效孔隙率。实验表明,三维激光扫描计算体积较默认计算体积更为精确,体积测量可降低3.92%的误差;扫描体... 详细信息

提出了一种利用三维激光扫描和气体置换法测定岩石有效孔隙率的方法。通过三维激光扫描获取岩心总体积,并运用氦气置换法求取岩心有效孔隙率。实验表明,三维激光扫描计算体积较默认计算体积更为精确,体积测量可降低3.92%的误差;扫描体积及表面积随着扫描分辨率的增大而增大;该方法计算得出有效孔隙率较采用默认体积计算值更接近实际情况,针对砂岩样品可降低误差16.550 3%和43.232 6%。

关键词：三维激光扫描气体置换 3DLS-GD法有效孔隙率

脉动水锤增透技术对煤体有效孔隙率影响实验研究

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煤矿安全 2014年第6期45卷 18-21页

作者：庄利张景松满春雷高云鹏原晓伟中国矿业大学电力工程学院江苏徐州221116 长春航空液压控制有限公司吉林长春130000

煤体的有效孔隙率与煤层的增透效果密切相关。针对这一特性,以透气性较差的难注水煤层为研究对象,研究脉动水锤增透技术在不同注水压力下对煤体有效孔隙率的影响。实验表明:采用常规静压注水时,煤体有效孔隙率数值较低,随注水压力的升高... 详细信息

煤体的有效孔隙率与煤层的增透效果密切相关。针对这一特性,以透气性较差的难注水煤层为研究对象,研究脉动水锤增透技术在不同注水压力下对煤体有效孔隙率的影响。实验表明:采用常规静压注水时,煤体有效孔隙率数值较低,随注水压力的升高,其增长幅度较小;采用脉动水锤增透技术后,在较低的注水压力时,煤体就具有较高的有效孔隙率,增透效果明显,且在整个注水过程中,煤体能够保持很高的有效孔隙率。

关键词：有效孔隙率脉动水锤增透注水压力煤层注水

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透水混凝土的配合比设计及性能研究

混凝土与水泥制品 2024年

作者：张祥驰袁文华方敏孙克龙 1.安徽理工大学土木建筑学院 2.安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心安徽理工大学土木建筑学院安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心

通过L9（3～4）正交试验研究了骨料级配(m4.75～9.50 mm:m9.50～16.00mm=7:3、6:4、5:5)、骨胶比（3.0、3.1、3.2）、粉煤灰掺量（10%、15%、20%）、增强剂掺量（4%、5%、6%）对透水混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率和透水系... 详细信息

通过L9（3～4）正交试验研究了骨料级配(m4.75～9.50 mm:m9.50～16.00mm=7:3、6:4、5:5)、骨胶比（3.0、3.1、3.2）、粉煤灰掺量（10%、15%、20%）、增强剂掺量（4%、5%、6%）对透水混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率和透水系数的影响。结果表明:对于抗压强度和劈裂抗拉强度,最佳的m4.75～9.50 mm:m9.50～16.00 mm为6:4、骨胶比为3.1、粉煤灰掺量为20%、增强剂掺量为4%;对于有效孔隙率和透水系数,最佳的m4.75～9.50 mm:m9.50～16.00 mm为6:4、骨胶比为3.2、粉煤灰掺量为15%、增强剂掺量为6%。

关键词：骨料级配透水混凝土强度有效孔隙率透水系数

骨料种类对无砂大孔混凝土有效孔隙率及强度的影响

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福建建设科技 2013年第4期 23-24,8页

作者：李婉琳安溪县建设工程质量安全监督站福建泉州362000

本文应用不同骨料配制无砂大孔混凝土,通过研究分析可知骨料种类对无砂大孔混凝土的有效孔隙率和强度的影响较大,碎石和原砼强度较高的再生骨料可配制出具有高有效孔隙率和较高强度的无砂大孔混凝土。

关键词：骨料种类有效孔隙率强度再生骨料

颗粒膨胀对膨润土复合衬垫防渗性能的影响及介观机制分析

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岩土力学 2023年第10期44卷 3039-3048页

作者：侯娟张金榜孙银玉孙瑞刘飞禹上海大学力学与工程科学学院上海201900 青海大学土木工程学院青海西宁810016 弗吉尼亚大学工程学院弗吉尼亚州夏洛茨维尔22904美国

膨润土复合衬垫(geosynthetic clay liners,GCL)的防渗性能与膨润土颗粒水化后的多孔介质特性密切相关。通过建立去离子水环境下颗粒尺度GCL渗流的COMSOL数值计算模型,量化研究了颗粒膨胀对GCL有效孔隙率、迂曲度以及渗透系数的影响。... 详细信息

膨润土复合衬垫(geosynthetic clay liners,GCL)的防渗性能与膨润土颗粒水化后的多孔介质特性密切相关。通过建立去离子水环境下颗粒尺度GCL渗流的COMSOL数值计算模型,量化研究了颗粒膨胀对GCL有效孔隙率、迂曲度以及渗透系数的影响。研究结果表明,介观尺度膨润土颗粒的膨胀是影响GCL整体有效孔隙率、迂曲度及最终渗透系数的关键因素。膨润土颗粒膨胀会明显影响流径数量及流径通道宽度。当GCL的渗透系数接近10^(-11)m/s量级时,存在一条明显的主流径,初始孔隙率从0.5上升至0.6时,颗粒膨胀后的有效孔隙率从0.07上升至0.11,最小流径通道的宽度约为0.001 mm,大约为水分子的2500倍。随着膨润土颗粒的膨胀,GCL内主流径迂曲度逐渐增加。当初始细颗粒直径为0.1 mm,初始孔隙率从0.5增加至0.6时,GCL内主流径迂曲度在1.2~1.4之间,但所有初始孔隙率下的主流径迂曲度变化范围在0.07左右。同时,渗透系数接近10^(-11)m/s量级时,膨润土颗粒膨胀对GCL渗透系数的影响非常显著,当孔隙膨胀率大于0.96后,孔隙膨胀率增加了0.01,GCL的渗透系数会迅速下降一个数量级。

关键词：膨润土复合衬垫颗粒膨胀渗透系数有效孔隙率迂曲度

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水工建筑物基坑排水无砂管有效孔隙率的测定

治淮 2012年第11期 28-28页

作者：吴炳富吴国义安徽省水利水电勘测设计院勘测分院 233000 河南省信阳市水利水电工程建设质量监督站 464000

一、引言近年来，在水利工程建设中凡涉及到深井降水、减压井施工项目均广泛地采用水泥预制管。水泥预制管有造价低廉、施工后处理方便且无安全隐患的优点。早期在预制管管井施工中，管井的成功率不太高，主要原因在于无砂管的有效孔... 详细信息

一、引言近年来，在水利工程建设中凡涉及到深井降水、减压井施工项目均广泛地采用水泥预制管。水泥预制管有造价低廉、施工后处理方便且无安全隐患的优点。早期在预制管管井施工中，管井的成功率不太高，主要原因在于无砂管的有效孔隙率无法测定。内、外连通的隙率称为有效孔隙；内、外不连通的隙率称为盲隙，盲隙对透水性无意义。无砂管的有效孔隙率选择是管井施工前必要的准备工作，也是决定管井成败关键的一步。

关键词：有效孔隙率水工建筑物基坑排水测定管井施工砂水利工程建设施工项目

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透水混凝土抗压强度预测的灰色系统模型

混凝土 2023年第3期 54-58页

作者：程军旺黄涛杨建永江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000

通过研究骨料表面浆体层厚度分别在0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 mm的情况下透水混凝土的抗压强度、有效孔隙率、透水系数等性能,建立了浆体层厚度与抗压强度之间的非线性关系方程,实现对透水混凝土抗压强度的预测。结果表明:随... 详细信息

通过研究骨料表面浆体层厚度分别在0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 mm的情况下透水混凝土的抗压强度、有效孔隙率、透水系数等性能,建立了浆体层厚度与抗压强度之间的非线性关系方程,实现对透水混凝土抗压强度的预测。结果表明:随着浆体层厚度的增大,混凝土有效孔隙率和透水系数呈现逐渐降低的趋势,而抗压强度随着浆体层厚度的增大而提高。通过灰色预测系统理论计算出来的抗压强度模拟值与实际值有较好的吻合度,在设定接受的误差内,是满足实际要求的,说明在一定程度上验证了灰色预测模型对透水混凝土抗压强度具有较好的适应性,为工程实际运用提供了一种新思路。

关键词：透水混凝土浆体层厚度有效孔隙率透水系数抗压强度灰色预测模型

温度—应力—浓度对掺砂黏土屏障渗透性影响研究

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温度—应力—浓度对掺砂黏土屏障渗透性影响研究

作者：田欢扬州大学

学位级别：硕士

目前,卫生填埋是处理城市垃圾的重要手段和主要方式,砂-膨润土是常用的底部防污屏障,而凹凸棒土具有更优异的稳定性与吸附性,因此成为了膨润土的替代材料。在垃圾填埋场的运营过程中,堆载不断增加。垃圾分解导致内部温度升高。渗滤液中... 详细信息

目前,卫生填埋是处理城市垃圾的重要手段和主要方式,砂-膨润土是常用的底部防污屏障,而凹凸棒土具有更优异的稳定性与吸附性,因此成为了膨润土的替代材料。在垃圾填埋场的运营过程中,堆载不断增加。垃圾分解导致内部温度升高。渗滤液中含有大量的高浓污染物和重金属离子进一步威胁填埋场周围人员的身体健康安全与填埋场的运行安全。单一因素不能真实的反应出填埋场运营时衬垫系统的内部环境,为探究多场下填埋场防渗衬垫的防污性能,本文进行了多场耦合下掺砂黏土的渗透性研究。首先进行单因素渗透试验,分析各单因素对掺砂黏土渗透系数和起始水力梯度的影响;随后进行正交试验分析多场耦合因素对渗透系数和起始水力梯度的影响,并将多场参数和渗透系数、起始水力梯度建立联系;进一步通过压汞实验与热重实验,得到有效孔隙率,从有效孔隙率和有效比表面积角度修正K-C方程(Kozeny-Carman方程:一种表示岩石渗透率与孔隙度和岩石比面之间关系的公式),并将K-C方程的预测值与实测值对比,以证明利用多场参数预测渗透系数的可行性,并根据所得的渗透系数和起始水力梯度分析非达西渗流对防污屏障服役寿命的影响。具体结论如下:(1)通过单因素分析试验,分析了围压场、温度场和浓度场分别对掺砂黏土的渗透系数和起始水力梯度的影响,其中围压的升高,渗透系数降低,起始水力梯度增大;温度和渗透液浓度的升高导致试样渗透系数升高,起始水力梯度降低。(2)通过正交实验,分析多场耦合因素对渗透系数和起始水力梯度的影响,根据实验数据的方差分析和极差分析可知,温度、围压和渗透液浓度中三者对渗透系数影响的主次关系为:围压>温度>浓度,即掺砂黏土的渗透系数和起始水力梯度受围压的影响最大,渗透系数的最优组合为:温度25℃,围压400kPa,浓度 Omg/L。(3)通过多元回归分析得到掺砂黏土渗透系数和起始水力梯度关于多场参数的表达式,并将多场参数代入计算得到的预测值和实测值进行比较,实测值均分布在预测值两侧,结果证明多场参数所表达的渗透系数与起始水力梯度能够很好地预测渗透系数。(4)通过多元回归分析得到有效孔隙率关于多场参数的表达式,并将其代入K-C方程中,将多场参数与K-C方程建立联系,得到了渗透系数的预测值,将其与实测值对比发现,修正后的K-C方程能够很好的预测渗透系数,即多场参数表达的K-C方程具有实际应用价值,为掺砂黏土实际防渗效果提供参考价值。(5)复合衬垫的防污屏障服役寿命明显长于单层衬垫,这主要是因为复合衬垫中的土工膜具有极低的渗透系数,能够有效阻滞污染物的运移。随着起始水力梯度的增加,防污屏障的服役寿命明显增加,压实砂黏土层中起始水力梯度可以有效降低渗滤液的水头,阻滞污染物的运移。

关键词：掺砂黏土有效孔隙率 K-C方程温度-应力-浓度