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A Review of Test Methods for the Determination of the Permeability Coefficient of Gravelly Soils Used for Embankment Dams 被引量:1
1
作者 Zhenggang Zhan Han Chen +2 位作者 Yanyi Zhang Ruilin Cheng Gang Deng 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2022年第1期131-144,共14页
The factors influencing the permeability coefficient of gravelly soils used for the development of embankment dams(core wall)are analyzed.Such factors include(but are not limited to)soil size,anisotropy,density and bo... The factors influencing the permeability coefficient of gravelly soils used for the development of embankment dams(core wall)are analyzed.Such factors include(but are not limited to)soil size,anisotropy,density and boundary effects.A review of the literature is conducted and new directions of research are proposed.In such a framework,it is shown that gravelly soil with controlled density and vertical stress should be used to optimize the measurement of the vertical and horizontal permeability coefficients,respectively. 展开更多
关键词 wide-grading gravelly soil core wall materials permeability coefficient test method
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颗粒迁移作用下宽级配土渗透性研究 被引量:11
2
作者 朱秦 苏立君 +1 位作者 刘振宇 杨世豪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期125-134,共10页
宽级配土作为堆积层滑坡的主要物源,其渗透性研究是开展降雨型堆积层滑坡机制研究的前提和基础。宽级配土的渗透是一个包括水分运移和土体细颗粒迁移的复杂过程,但在研究其渗透性时通常只考虑了水分的运移而忽略了细颗粒的迁移。为此,... 宽级配土作为堆积层滑坡的主要物源,其渗透性研究是开展降雨型堆积层滑坡机制研究的前提和基础。宽级配土的渗透是一个包括水分运移和土体细颗粒迁移的复杂过程,但在研究其渗透性时通常只考虑了水分的运移而忽略了细颗粒的迁移。为此,采用自制大型渗透仪对3组不同D15/d85值(D15为粗粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为15%的粒径;d85为细粒组中小于该粒径的颗粒质量分数为85%的粒径)的土样进行了饱和渗流试验,研究了宽级配土的水分运移特征和细颗粒迁移规律。研究结果表明:D15/d85值对宽级配土的渗透系数和细颗粒迁移有重要影响,D15/d85值越小,则土体渗透系数越小,细颗粒不易发生迁移;D15/d85值越大,渗透系数越大,试验过程中渗透系数变化越剧烈,迁出细颗粒的量也更大。根据渗透系数的变化也可判定土体内部细颗粒的运动情况,据此提出了3种宽级配土颗粒迁移模式。该研究成果加深了对宽级配土渗透特性的认识,为完善降雨型堆积层滑坡机制研究提供了新思路。 展开更多
关键词 宽级配土 D15/d85 渗透性 颗粒迁移
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宽级配砾质土击实性能改良试验研究 被引量:5
3
作者 王腾 陈志波 +1 位作者 李方振 蔡廉锦 《水利与建筑工程学报》 2013年第5期52-55,共4页
伴随着宽级配砾质土作为心墙防渗料在土石坝工程中的广泛应用,对其工程特性的研究已成为水利工程研究的热点问题。通过室内试验,研究了添加减水剂对宽级配砾质土击实性能改良的影响。通过轻型和重型两种击实方案,对比研究了未添加减水... 伴随着宽级配砾质土作为心墙防渗料在土石坝工程中的广泛应用,对其工程特性的研究已成为水利工程研究的热点问题。通过室内试验,研究了添加减水剂对宽级配砾质土击实性能改良的影响。通过轻型和重型两种击实方案,对比研究了未添加减水剂与添加减水剂下两种宽级配砾质土试样的压实特性,研究表明:添加减水剂的土样可以在较小的击实功下得到较大的干密度,并在一定程度上降低最优含水率。 展开更多
关键词 宽级配砾质土 击实 最大干密度 最优含水率
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不连续宽级配河床垂线流速分布试验研究 被引量:3
4
作者 魏丽 卢金友 徐海涛 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期26-31,共6页
不连续宽级配床沙在天然河道中广泛存在,作为非均匀沙的特殊类型,其床面水流特性与一般意义上的非均匀床面相比具有不同的特性.以不连续宽级配床沙为例对其床面垂线流速结构进行了试验研究,结果表明不连续宽级配近底床面垂线水流结构出... 不连续宽级配床沙在天然河道中广泛存在,作为非均匀沙的特殊类型,其床面水流特性与一般意义上的非均匀床面相比具有不同的特性.以不连续宽级配床沙为例对其床面垂线流速结构进行了试验研究,结果表明不连续宽级配近底床面垂线水流结构出现S型转折,S型位置与水流强度和床面形态有关.并提出了基于近底S型的水流垂线流速分段表示的流速公式及垂线流速S型平均转捩位置的计算公式. 展开更多
关键词 不连续宽级配床面 垂线流速 S型流速
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利用瞬态剖面法测定宽级配砾石土水力参数试验研究 被引量:2
5
作者 胡凯 陈晓清 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期343-348,共6页
土—水特征曲线和渗透函数是土体渗流分析和稳定性研究的重要参数。基于瞬态剖面法原理,加工制作30 cm×30 cm×30 cm(长×宽×高)正方体和30 cm×60 cm(直径×高)的渗透柱,针对宽级配砾石土进行时域反射法标... 土—水特征曲线和渗透函数是土体渗流分析和稳定性研究的重要参数。基于瞬态剖面法原理,加工制作30 cm×30 cm×30 cm(长×宽×高)正方体和30 cm×60 cm(直径×高)的渗透柱,针对宽级配砾石土进行时域反射法标定试验和渗透柱试验。此渗透柱装置可以同时测定不同断面基质吸力和体积含水率变化,试验经进水饱和与排水蒸发阶段,得到宽级配砾石土体积含水率与基质吸力的关系,并根据瞬态剖面法得到非饱和渗透系数随基质吸力的变化关系;同时,采用van Genuchten和Brooks-Corey土—水特征曲线模型和渗透系数函数对其进行分析。结果表明:该渗透柱适用于宽级配砾石土水力参数测定;van Genuchten和Brooks-Corey土—水特征曲线模型都能很好地描述宽级配砾石土土—水特征曲线;Brooks-Corey渗透系数函数在描述宽级配砾石土渗透系数与基质吸力关系要优于van Genuchten渗透系数函数。这种试验方法为宽级配砾石土水力参数的测定提供了参考。 展开更多
关键词 宽级配砾石土 时域反射法 瞬态剖面法 土—水特征曲线 渗透系数函数
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水布垭心墙堆石坝宽级配防渗料的反滤研究 被引量:10
6
作者 李思慎 王满兴 赵蜀鸣 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期33-36,共4页
针对水布垭宽级配防渗料,研究了反滤设计方法。通过反滤保土试验及冲刷自愈试验,给出了适合水布垭宽级配防渗料的反滤设计标准。在反滤保土试验中,提出了平抛风干细料的试验方法,较之谢纳德的浓泥浆试验更为方便快捷。水布垭心墙防... 针对水布垭宽级配防渗料,研究了反滤设计方法。通过反滤保土试验及冲刷自愈试验,给出了适合水布垭宽级配防渗料的反滤设计标准。在反滤保土试验中,提出了平抛风干细料的试验方法,较之谢纳德的浓泥浆试验更为方便快捷。水布垭心墙防渗料不仅级配宽而且变化大,几乎包容了可作防渗料的各种宽级配料。为此,研究成果D15=0.5~1mm(平均0.6mm),可作为一般宽级配防渗料的反滤设计准则。 展开更多
关键词 防渗料 宽级配 反滤层 心墙堆石坝 防渗土料
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土石混合料固结湿化变形试验研究 被引量:9
7
作者 张延亿 邓刚 +3 位作者 张茵琪 王俊鹏 陈辉 王晓慧 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1393-1400,共8页
堰塞坝料大多为土石混合料且级配分布范围较宽,其湿化变形影响坝体的长期稳定安全。选择典型的具有宽级配特征的三组试验材料,采用大型固结仪开展固结湿化试验。根据试验结果,分析了竖向应力对湿化应变的影响规律,发现湿化应变随竖向应... 堰塞坝料大多为土石混合料且级配分布范围较宽,其湿化变形影响坝体的长期稳定安全。选择典型的具有宽级配特征的三组试验材料,采用大型固结仪开展固结湿化试验。根据试验结果,分析了竖向应力对湿化应变的影响规律,发现湿化应变随竖向应力的增大呈对数趋势增大,且在高应力范围内应力增大时湿化变形增量更为显著;探讨了材料级配特征对湿化变形的影响,对于级配特征值均较小且细颗粒含量较高的材料,湿化变形更为显著;基于湿化变形试验时程规律,建立了四参数双曲线型的固结湿化变形模型,模拟结果较为准确,能较好地反映宽级配粗粒料固结湿化变形特征。 展开更多
关键词 土石混合料 宽级配 固结湿化试验 湿化模型
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土石混合料固结流变试验研究 被引量:9
8
作者 张延亿 邓刚 +3 位作者 温彦锋 王俊鹏 万其微 王晓慧 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期187-194,共8页
堰塞坝料大多为土石混合料且具有级配分布范围较宽的特点,其流变变形将影响堰塞坝的长期运行安全。本文选择典型的反映宽级配特征的三组试验材料,采用大型固结仪开展固结流变试验。根据试验结果,分析了竖向应力对流变应变的影响规律,发... 堰塞坝料大多为土石混合料且具有级配分布范围较宽的特点,其流变变形将影响堰塞坝的长期运行安全。本文选择典型的反映宽级配特征的三组试验材料,采用大型固结仪开展固结流变试验。根据试验结果,分析了竖向应力对流变应变的影响规律,发现流变应变随竖向应力的增大呈对数趋势增大,且在高应力范围内应力增大时流变变形增量更为显著;探讨了级配特征对流变变形的影响,认为级配良好且不均匀系数较大的材料,流变量值相对较小,而对于级配特征值均较小且细颗粒含量较高的材料,流变量值更为显著;基于流变试验时程规律,建立了四参数双曲线型的固结流变模型。模型结果较为准确,能较好地反映宽级配粗粒料固结流变特征。 展开更多
关键词 土石混合料 宽级配 固结流变试验 流变模型
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宽级配粗粒土数值试验微观参数的敏感性分析 被引量:5
9
作者 陈兵 于沭 +4 位作者 温彦锋 邓刚 汪小刚 时磊 王振 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期315-320,共6页
在离散元数值试验中,微观参数的取值直接决定着宏观参数。目前微观参数的研究多针对窄级配土、小尺寸的试样,基于宽级配粗粒土微观参数的研究较少。本文采用离散单元法,根据某水利工程宽级配粗粒料试验级配,采用常规大型三轴压缩试样尺... 在离散元数值试验中,微观参数的取值直接决定着宏观参数。目前微观参数的研究多针对窄级配土、小尺寸的试样,基于宽级配粗粒土微观参数的研究较少。本文采用离散单元法,根据某水利工程宽级配粗粒料试验级配,采用常规大型三轴压缩试样尺寸,分析了线性接触模型中颗粒接触刚度和颗粒摩擦系数等微观参数对初始弹性模量、初始体积模量以及峰值强度的影响规律。研究结果表明:(1)初始弹性模量和初始体积模量均随着刚度比的增大而减少,当刚度比较大时,峰值强度表现为明显的下降趋势;(2)颗粒摩擦系数的大小对峰值强度的影响显著,当摩擦系数小于0.8时,对初始弹性模量和初始体积模量的影响较大。建议针对大尺寸试样、宽级配条件的数值试验刚度比取值范围为1.0~5.0,摩擦系数取值为0.4~0.8。 展开更多
关键词 数值试验 宽级配 微观参数 粗粒土
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宽级配砾质土压实特性试验研究 被引量:61
10
作者 陈志波 朱俊高 王强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期446-449,共4页
宽级配砾质土随粗料含量变化呈现出悬浮–密实、密实–骨架和骨架–空隙3种不同结构,因而表现出不同的压实特性。依据等量替换法剔除超径颗粒后,对糯扎渡堆石坝心墙料的不同掺砾量的宽级配砾质土进行了重型击实试验,研究了宽级配砾质土... 宽级配砾质土随粗料含量变化呈现出悬浮–密实、密实–骨架和骨架–空隙3种不同结构,因而表现出不同的压实特性。依据等量替换法剔除超径颗粒后,对糯扎渡堆石坝心墙料的不同掺砾量的宽级配砾质土进行了重型击实试验,研究了宽级配砾质土在不同粗料含量、不同结构下的压实特性,并对击实作用下颗粒破碎规律进行了分析。试验结果表明:随掺砾量或粗料含量的增大,最大干密度呈先升后降的变化趋势;击实后颗粒破碎随粗料含量的增大而增加。 展开更多
关键词 土石坝 宽级配砾质土 压实特性 击实试验
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宽级配砾石土的应力路径试验及其本构模型验证 被引量:11
11
作者 卢廷浩 钱玉林 殷宗泽 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1996年第2期74-79,共6页
介绍了宽级配砾石土的几种应力路径试验结果,分析了该土料的变形特征,讨论了目前土的本构模型理论.邓肯非线性模型和修正椭圆抛物双屈服面模型模拟应力路径转折的计算结果表明,它们可用于宽级配砾石土的应力变形计算.
关键词 宽级配砾石土 应力路径 本构模型 试验
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泥石流龙头的形成及特征研究 被引量:12
12
作者 王洋 崔鹏 +1 位作者 王兆印 梁双庆 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期473-479,共7页
泥石流龙头的高度反映了泥石流的规模,是防治工程的重要参数之一。陡峻的地形、大量松散固体物质、丰富的水源构成了泥石流发生的三大要素,同时也是影响泥石流龙头高度的重要因素。通过采用均质沙及宽级配沙进行水槽实验,探究泥石流运... 泥石流龙头的高度反映了泥石流的规模,是防治工程的重要参数之一。陡峻的地形、大量松散固体物质、丰富的水源构成了泥石流发生的三大要素,同时也是影响泥石流龙头高度的重要因素。通过采用均质沙及宽级配沙进行水槽实验,探究泥石流运动过程中龙头高度与沟道物质级配、流量、坡度之间的关系,提出泥石流龙头高度随流量、坡度、平均粒径、细沙含量的增加,呈先上升后下降的趋势。利用回归分析方法,采用水流功率的概念,建立了泥石流龙头高度计算模型,并采用其他科学家的试验数据进行了验证,可为预测不同条件下泥石流规模提供科学依据。 展开更多
关键词 泥石流 均质沙 宽级配沙 龙头高度 水流功率
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宽级配弱固结土体内细颗粒迁移规律研究评述 被引量:8
13
作者 郭朝旭 崔鹏 《山地学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期179-186,共8页
宽级配弱固结土体中细颗粒的迁移是导致滑坡和泥石流的一个重要原因。本文总结了宽级配弱固结土和细颗粒分界粒径的基本概念,以及细颗粒迁移特性,并总结了现有细颗粒迁移在各学科研究的实验方法、数值模拟方法以及研究成果。现有研究表... 宽级配弱固结土体中细颗粒的迁移是导致滑坡和泥石流的一个重要原因。本文总结了宽级配弱固结土和细颗粒分界粒径的基本概念,以及细颗粒迁移特性,并总结了现有细颗粒迁移在各学科研究的实验方法、数值模拟方法以及研究成果。现有研究表明在宏观尺度上,宽级配土体内细颗粒在水动力条件下的迁移,会导致土体孔隙堵塞,是土体渗透性的降低、发生滑坡泥石流的重要原因;同时亦影响水利科学中土石坝运行,甚至造成管涌破坏。在细观尺度上,相关成果仍旧不完善,亟待在今后进行深入研究。未来建议重点发展微观数值模拟技术,高精度的试验监测手段,并考虑孔隙结构和颗粒级配变化、细观-微观-宏观多尺度转换以及气、固、流多相流耦合条件下的细颗粒迁移规律。 展开更多
关键词 宽级配弱固结土 细颗粒迁移 滑坡泥石流
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宽带型薪酬管理制度的优越性及其建立 被引量:5
14
作者 杨韶昆 《郑州航空工业管理学院学报(管理科学版)》 2004年第3期85-86,共2页
国有企业薪酬制度存在一系列问题。建立“宽波段化”的薪酬体系 ,打破传统薪酬结构所维护和强化的等级制 ,为企业在岗位的轮换、迎接外部竞争 。
关键词 薪酬管理制度 国有企业 薪酬结构 中国 工资结构
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高海拔地区宽级配泥石流冲击拦砂坝试验研究 被引量:1
15
作者 何胜庆 郑达 张文 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2024年第1期123-134,共12页
在高海拔地区,由于山高谷深,坡表物质受物理风化严重,物源级配宽度范围大,泥石流的发育频率高,冲击力大,导致拦砂坝损毁严重。为研究高海拔地区宽级配泥石流对拦砂坝的冲击规律,以西藏地区发育的泥石流为原型,建立宽级配泥石流冲击拦砂... 在高海拔地区,由于山高谷深,坡表物质受物理风化严重,物源级配宽度范围大,泥石流的发育频率高,冲击力大,导致拦砂坝损毁严重。为研究高海拔地区宽级配泥石流对拦砂坝的冲击规律,以西藏地区发育的泥石流为原型,建立宽级配泥石流冲击拦砂坝的物理试验模型,选取泥石流容重、水槽坡度与泥石流固相最大粒径为变量,进行27组水槽试验,研究冲击力特征。结果表明:(1)宽级配泥石流在冲击拦砂坝过程中经历“冲击爬高、旋滚回流、堆积回淤”3个接触演化阶段,泥石流容重越小,爬高越大,冲淤过程的阶段性表现越明显;(2)拦砂坝的坝前冲击力随宽级配泥石流容重的增大而减小,在相同坡度和级配的条件下,容重越大,水流携带固体物源运动越困难,泥石流流速降低,泥石流的冲击力减小;(3)拦砂坝的坝前冲击力随沟槽坡度增大而增大,沟槽坡度越大,宽级配泥石流的流速和流深越大,泥石流冲击力就越大,并且泥石流固相粒径越大,坡度对冲击力的影响效果越明显;(4)拦砂坝的坝前冲击力随宽级配泥石流固相最大粒径增大而增大,且变化趋势较泥石流容重及沟槽坡度条件改变时更加显著,最大粒径与泥石流流速、流深没有明显规律关系。研究成果将为宽级配泥石流防治和研究提供一定的数据参考。 展开更多
关键词 宽级配 泥石流 拦砂坝 冲击特性 物理模拟试验
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宽级配非均匀沙运动特性研究 被引量:6
16
作者 王思莹 段文刚 李利 《人民长江》 北大核心 2011年第13期72-75,105,共5页
为了探索泥沙在水力作用下的运动规律,通过水槽试验,对均匀沙、连续和不连续宽级配非均匀沙的沙床发生起动和冲刷的运动特性进行了观察和对比分析。将均匀沙的沙莫夫公式加以推广,表征了非均匀沙各级运动对应的临界流速与水深及各材料... 为了探索泥沙在水力作用下的运动规律,通过水槽试验,对均匀沙、连续和不连续宽级配非均匀沙的沙床发生起动和冲刷的运动特性进行了观察和对比分析。将均匀沙的沙莫夫公式加以推广,表征了非均匀沙各级运动对应的临界流速与水深及各材料参数的关系,拟合得到了不同种类的沙床发生各级运动对应的临界流速系数。计算结果与试验现象的对比分析表明,与均匀沙相比,连续宽级配非均匀沙一旦发生起动,其颗粒运动更容易加剧形成冲刷;而缺粒径段的不连续宽级配非均匀沙,由于大颗粒的荫蔽阻挡作用,冲刷较难形成。 展开更多
关键词 泥沙运动 非均匀 宽级配 临界流速
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土石坝心墙材料分区优化设计 被引量:5
17
作者 陈志波 朱俊高 +2 位作者 余挺 金伟 卢羽平 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期790-795,共6页
针对某土石坝工程,考虑对心墙进行分区且各分区采用相同或不同掺砾量的砾质土,对土石坝进行了三维有限元应力应变计算,并对土石坝心墙的土料选用及心墙分区方案进行了优化设计研究.结果表明,土石坝心墙上部应力水平较低,对坝料变形指标... 针对某土石坝工程,考虑对心墙进行分区且各分区采用相同或不同掺砾量的砾质土,对土石坝进行了三维有限元应力应变计算,并对土石坝心墙的土料选用及心墙分区方案进行了优化设计研究.结果表明,土石坝心墙上部应力水平较低,对坝料变形指标和力学指标要求不高,可采用天然黏性土或掺砾较少的砾质土,而其下部采用掺砾量较高的宽级配砾质土,这样,既可以满足坝体应力变形要求,保证心墙抗水力劈裂性能,也可以节省工程造价. 展开更多
关键词 土石坝 心墙 宽级配砾质土 材料分区 优化设计
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压实宽级配砾质土干-湿循环效应研究 被引量:5
18
作者 李雨佳 王红雨 +1 位作者 唐少容 张学科 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期272-277,共6页
为探索在干-湿循环条件下,宽级配砾质土作为垃圾填埋场复合防渗系统中土工织物黏土垫和土工膜(GCLs/GM)防渗衬垫的保护层时其水力特性的变化规律,采用压力膜仪测试了土样干-湿循环作用下的土-水特征曲线参数,并借助van Genuchte方程和Fr... 为探索在干-湿循环条件下,宽级配砾质土作为垃圾填埋场复合防渗系统中土工织物黏土垫和土工膜(GCLs/GM)防渗衬垫的保护层时其水力特性的变化规律,采用压力膜仪测试了土样干-湿循环作用下的土-水特征曲线参数,并借助van Genuchte方程和Fredlund 3参数方程拟合了0~3次干-湿循环的压实宽级配砾质土样的4条脱湿土-水特征曲线。结果显示:随着干-湿循环次数的增加,试样的土-水特征曲线在0~100kPa的低吸力区间内逐渐变陡,含水率随吸力增加而逐渐减小,在位于400 kPa附近趋于平缓;干-湿循环过程中,试样的饱和含水率存在峰值,而残余含水率逐渐降低并趋于稳定;两种模型拟合的宽级配砾质土土-水特征曲线的差异不大,van Genuchte模型略优于Fredlund 3参数模型。在此基础上,将试验结果与已有文献中干-湿循环条件下的黏性土以及膨润土的土-水特征曲线进行了比较,表明作为防渗垫保护层的宽级配砾质土更有利于GCLs的吸湿与水化。 展开更多
关键词 宽级配砾质土 干-湿循环 土-水特征曲线 模型拟合 填埋场复合防渗系统
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宽级配砾质土击实特性试验研究 被引量:5
19
作者 朱涛 李方振 《水利与建筑工程学报》 2017年第5期232-235,共4页
为分析宽级配砾质土的压实特性,通过室内试验,对影响宽级配砾质土压实效果的因素进行全面总结和分析。试验结果表明,宽级配砾质土击实时干密度和含水率关系曲线呈上凸的抛物线型,具有一个最优含水率。击实后试样的最大干密度随砾石含量... 为分析宽级配砾质土的压实特性,通过室内试验,对影响宽级配砾质土压实效果的因素进行全面总结和分析。试验结果表明,宽级配砾质土击实时干密度和含水率关系曲线呈上凸的抛物线型,具有一个最优含水率。击实后试样的最大干密度随砾石含量的增加呈现出先迅速增大,之后逐渐减小的变化规律。随着砾石含量的增加,宽级配砾质土的最优含水率先逐渐减小,之后基本稳定。 展开更多
关键词 宽级配砾质土 干密度 含水率
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宽级配砾石土中降雨入渗的优先流模型 被引量:3
20
作者 苏立君 刘超 +2 位作者 余方威 张崇磊 徐兴倩 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第3期37-43,共7页
宽级配砾石土的级配较宽,孔隙尺度跨越几个数量级,降雨入渗易形成空间上的不均匀入渗,即优先流入渗。基于孔隙结构的分形特征,定量研究降雨在宽级配砾石土中的入渗规律。根据多孔介质分形理论及HagenPoiseulle方程,水在不同尺度的孔隙... 宽级配砾石土的级配较宽,孔隙尺度跨越几个数量级,降雨入渗易形成空间上的不均匀入渗,即优先流入渗。基于孔隙结构的分形特征,定量研究降雨在宽级配砾石土中的入渗规律。根据多孔介质分形理论及HagenPoiseulle方程,水在不同尺度的孔隙管道内入渗率的量级不同,将土体的孔隙部分划分为2个区域—基质区和优先流区,这2个区域所占的比例随雨强的变化而变化。基质区内各孔隙管道的入渗率均达到其最大的入渗率,但各不相同,孔隙管道的直径量级小,入渗率量级小,优先流区各孔隙管道的入渗率相同且均未达到其最大入渗率,孔隙管道直径量级大,入渗率的量级远大于基质区,据此特征从理论上推导了降雨在土体不同孔隙区域内的入渗量和入渗率的表达式;基于此研究了基质区和优先流区的面积在孔隙中所占比例随雨强的变化特征及相应入渗量和入渗率的变化特征。结果表明:降雨在土体中的入渗呈现出优先流区高速入渗,基质区入渗相对缓慢的特点;随着雨强的增大,优先流区域的入渗率也随之增大。降雨入渗优先流现象产生的根本原因是土体多尺度的孔隙结构和无压力的自由入渗边界2个因素,其大小和分布受到土的饱和渗透系数和降雨强度的影响。从孔隙结构的角度解释了降雨入渗优先流的产生机制。 展开更多
关键词 宽级配砾石土 分形 多尺度 优先流 降雨入渗
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