砂砾石坝料渗透特性试验研究

结合乌鲁瓦提工程,针对乌鲁瓦提砾威严产的级配特性,通过试验研究,结果表明处于骨架髁粒孔隙中的细粒颗在水流的作有征极易产生移位和流失,而使砾石料的整体渗透性委生变化;细颗粒的移位及流失不会使骨架颗粒产生有影响的变位。     

无粘性土中管涌的临界水头梯度研究

将管涌型无粘性土中的颗粒分为骨架颗粒、阻塞颗粒和可动颗粒三组，在分析骨架孔隙中可动颗粒受力的基础上，将总压力降分为骨架孔隙壁引起的压力降、骨架孔隙中静止颗粒引起的压力降及正在运动的颗粒引起的压力降三部分，从而得到了可动颗粒起动的临界水头梯度公式，对管涌试验的校验证实了该公式的有效性，计算结果表明：当有细颗粒流失后，级配不连续的管涌型土比级配连续的管涌型土更易发展成管涌破坏，同时还证实：随着可动颗粒的流失，管涌破坏可以转化为流土破坏。     

煤泥浮选过程中粒度对泡沫性质的影响

针对复杂的三相浮选泡沫,探索了不同粒度煤炭颗粒在浮选过程中产率和灰分的变化规律及其对浮选泡沫性质的影响.将煤炭浮选入料分为粗(500～250μm)、中(250～74同的情况下μ,m)、细(-74μm)3个粒级分别进行单独和混合浮选,在入料性质不同而操作条件相分析各粒级煤炭的浮选精煤产率和灰分,以及相应的浮选泡沫性质,包括水回收率、均一性(气泡尺寸)、破裂气泡尺寸、破裂气泡个数和泡沫速度等.结果表明:粗颗粒的浮选精煤产率明显受到细颗粒的影响,加入细颗粒后产率从30%升高到60%,但粗颗粒精煤灰分基本不变;细颗粒的浮选产率独立性好,基本不受粗颗粒和中颗粒的影响,但细颗粒精煤灰分随粗颗粒和中颗粒的加入而升高.通过对浮选泡沫性质的分析,发现粗颗粒促使气泡破裂并破坏泡沫的稳定性,中颗粒能够显著提高泡沫速度,而细颗粒能够增强泡沫稳定性并且降低泡沫速度.当浮选入料性质,即颗粒粒度改变时,各浮选泡沫性质与精煤灰分的相关性规律与入料性质不变而操作条件改变的常规浮选不同,主要是由不同粒度颗粒的特性差异所导致.     

煤泥浮选过程中粒度对泡沫性质的影响

针对复杂的三相浮选泡沫,探索了不同粒度煤炭颗粒在浮选过程中产率和灰分的变化规律及其对浮选泡沫性质的影响.将煤炭浮选入料分为粗(500～250μm)、中(250～74同的情况下μ,m)、细(-74μm)3个粒级分别进行单独和混合浮选,在入料性质不同而操作条件相分析各粒级煤炭的浮选精煤产率和灰分,以及相应的浮选泡沫性质,包括水回收率、均一性(气泡尺寸)、破裂气泡尺寸、破裂气泡个数和泡沫速度等.结果表明:粗颗粒的浮选精煤产率明显受到细颗粒的影响,加入细颗粒后产率从30%升高到60%,但粗颗粒精煤灰分基本不变;细颗粒的浮选产率独立性好,基本不受粗颗粒和中颗粒的影响,但细颗粒精煤灰分随粗颗粒和中颗粒的加入而升高.通过对浮选泡沫性质的分析,发现粗颗粒促使气泡破裂并破坏泡沫的稳定性,中颗粒能够显著提高泡沫速度,而细颗粒能够增强泡沫稳定性并且降低泡沫速度.当浮选入料性质,即颗粒粒度改变时,各浮选泡沫性质与精煤灰分的相关性规律与入料性质不变而操作条件改变的常规浮选不同,主要是由不同粒度颗粒的特性差异所导致.     

煤泥浮选过程中粒度对泡沫性质的影响

针对复杂的三相浮选泡沫,探索了不同粒度煤炭颗粒在浮选过程中产率和灰分的变化规律及其对浮选泡沫性质的影响.将煤炭浮选入料分为粗(500～250μm)、中(250～74μm)、细(-74μm)3个粒级分别进行单独和混合浮选,在入料性质不同而操作条件相同的情况下,分析各粒级煤炭的浮选精煤产率和灰分,以及相应的浮选泡沫性质,包括水回收率、均一性(气泡尺寸)、破裂气泡尺寸、破裂气泡个数和泡沫速度等.结果表明:粗颗粒的浮选精煤产率明显受到细颗粒的影响,加入细颗粒后产率从30%升高到60%,但粗颗粒精煤灰分基本不变;细颗粒的浮选产率独立性好,基本不受粗颗粒和中颗粒的影响,但细颗粒精煤灰分随粗颗粒和中颗粒的加入而升高.通过对浮选泡沫性质的分析,发现粗颗粒促使气泡破裂并破坏泡沫的稳定性,中颗粒能够显著提高泡沫速度,而细颗粒能够增强泡沫稳定性并且降低泡沫速度.当浮选入料性质,即颗粒粒度改变时,各浮选泡沫性质与精煤灰分的相关性规律与入料性质不变而操作条件改变的常规浮选不同,主要是由不同粒度颗粒的特性差异所导致.     

疏浚淤泥中的拱架结构防淤堵机理

透气真空快速泥水分离技术适用于高含水率高粘粒含量疏浚淤泥的堆场处理,可以快速减小堆场中淤泥的体积,加速堆场的周转利用,并能解决常规真空处理方法中存在的滤层淤堵问题。通过对透气真空快速泥水分离试验和常规真空抽水试验结束后进行试样取样颗粒分布试验,可以看出透气真空方法中滤层材料附近的淤泥土体中细颗粒流失,粗颗粒富集,形成拱架结构;而常规真空抽水方法中不存在细颗粒流失,没有形成拱架结构,造成了淤堵。分析了拱架结构层形成的过程,其能够保护土体内部的细颗粒不再流失,同时保证较高的渗透性。解释了常规真空抽水方法容易产生淤堵,而透气真空方法能够解决淤堵问题的原因。     

含浅层强透水层堤基的上覆砂层管涌破坏试验研究

堤基中往往存在局部浅层强透水层并形成渗流优先通道,该通道不能大幅度削减流体的水头势能,易引起堤基管涌破坏,此类堤基管涌破坏机理的研究尚不明朗,仍需进一步研究。采用砂槽试验模拟堤基渗流,试验中通过抬升水箱水位,观察砂土中细颗粒流失现象,并分析渗流量、渗透坡降、测压管水头、砂土颗粒级配、锥头阻力、沉降量等关键参数。试验结果表明,水箱水位增大至48 cm,浅层强透水层上覆砂层被“击穿”发生管涌破坏,管涌破坏分为稳定渗流阶段、细颗粒流失阶段（0.05 < d ≤ 0.075粒级砂土流失）、较细颗粒流失阶段（0.075 < d ≤ 0.1粒级砂土流失）、管涌破坏扩大阶段（0.1 < d ≤ 0.25粒级砂土流失）。管涌破坏过程中,细颗粒砂土流失,锥头阻力降低,砂土层发生沉降,且较细颗粒流失阶段的沉降较为突出。细颗粒砂土流失导致砂土层孔隙率和渗透系数上升,渗流量和渗透坡降随之增大。     

非饱和堆积土边坡降雨-渗流潜蚀耦合过程模拟

西部山区的松散堆积土是一种宽级配弱固结土,其内部细小颗粒易随降雨入渗在粗颗粒土骨架间孔隙发生迁移,改变土体水力特性,诱发堆积土边坡降雨失稳。为定量研究降雨作用下堆积体内在的渗流潜蚀耦合演进规律及其斜坡失稳机理,本文对降雨作用下非饱和堆积土边坡中坡体及孔隙尺寸的细颗粒迁移现象进行了分析概化,并基于多孔介质力学及混合物理论构建了描述非饱和堆积土中细颗粒侵蚀-运移-沉积全过程的渗流潜蚀模型。该模型被植入有限元程序,模拟了降雨作用下一维非饱和堆积土柱内部的渗流潜蚀耦合响应过程,并结合无限边坡模型定量分析了细颗粒迁移引发的土体渗透性、持水性及强度演化对非饱和堆积土边坡降雨入渗过程及稳定性的影响。通过数值模拟,本研究阐释了松散堆积土边坡中细颗粒迁移引发边坡局部土体渗透性变化,形成相对不透水层,诱发浅层坡体失稳现象的内在机理;并指出堆积土中细颗粒的侵蚀流失将减弱土体持水性及抗剪强度,加速边坡内的降雨-渗流潜蚀进程,加速边坡的浅层失稳。鉴于由降雨-渗流潜蚀过程引发的土体渗透性、持水性及强度演化均会对堆积土边坡稳定性造成不利影响,对松散堆积土边坡进行降雨稳定性分析时应充分考虑其内在的细颗粒迁移效应。     

土石坝体内土工格栅加筋机理的研究

采用大型三轴仪对粒组成分不同的两种砾料进行了固结排水试验研究,并引入了等效围压的概念,对砾石土加筋效果、加筋机理、试验围压、土料性质等因素进行了较全面的分析研究,结果表明:加筋能明显提高砾石土的强度和破坏应变,对土的破坏有延滞作用,砾石土的加筋效果与围压、砾石颗粒风化程度等有关.     

非饱和堆积土边坡降雨–渗流潜蚀耦合过程模拟

西部山区的松散堆积土是一种宽级配弱固结土,其内部细小颗粒易随降雨入渗在粗颗粒土骨架间孔隙发生迁移,改变土体水力特性,诱发堆积土边坡降雨失稳。为定量研究降雨作用下堆积体内在的渗流潜蚀耦合演进规律及其斜坡失稳机理,对降雨作用下非饱和堆积土边坡中坡体及孔隙尺寸的细颗粒迁移现象进行了分析概化,并基于多孔介质力学及混合物理论构建了描述非饱和堆积土中细颗粒侵蚀—运移—沉积全过程的渗流潜蚀模型。该模型被植入有限元程序,模拟了降雨作用下1维非饱和堆积土柱内部的渗流潜蚀耦合响应过程,并结合无限边坡模型定量分析了细颗粒迁移引发的土体渗透性、持水性及强度演化对非饱和堆积土边坡降雨入渗过程及稳定性的影响。通过数值模拟,阐释了松散堆积土边坡中细颗粒迁移引发边坡局部土体渗透性变化,形成相对不透水层,诱发浅层坡体失稳现象的内在机理;并指出堆积土中细颗粒的侵蚀流失将减弱土体持水性及抗剪强度,加速边坡内的降雨–渗流潜蚀进程,加速边坡的浅层失稳。鉴于由降雨–渗流潜蚀过程引发的土体渗透性、持水性及强度演化均会对堆积土边坡稳定性造成不利影响,对松散堆积土边坡进行降雨稳定性分析时应充分考虑其内在的细颗粒迁移效应。     

砂砾石层渗透灌浆模拟试验

在砂砾石地层介质中进行灌浆时,地下水的渗流作用对浆液不同方向的扩散半径产生影响,对此进行室内渗透灌浆模拟试验.采用均匀设计的理念,构造了整体试验方案,通过分析各影响因素与浆液扩散半径和灌浆量的线性关系,得出灌浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数、渗流流速等因素对浆液扩散半径、灌浆量的影响规律.试验结果表明:影响浆液扩散半径、灌浆量的显著因素是地下水渗流作用,其次是灌浆介质本身的渗透系数和浆液水灰比;渗流速度与浆液下侧扩散半径呈正相关关系,与浆液上侧扩散半径呈负相关关系,对浆液侧向扩散半径影响较小且呈正相关关系.     

砂砾石作为道路基层的稳定性分析

在道路工程应用中,砂砾石材料分布广,单个颗粒的强度大。由于砂砾石缺乏粘性,容易产生水破坏、渗透破坏、冰冻破坏、松散破坏现象。为此,在实验基础上结合砂砾石混合料水破坏的因素、水破坏的机理以及冰冻破坏的机理,分析了砂砾石混合料结构渗透破坏的特征及其影响因素,针对砂砾石混合料容易出现松散破坏的情况,提出了解决松散破坏的对策。认为合理的级配有助于保证混合料的冰、水稳定性。破碎后的砂砾石能增强混合料中颗粒间的相互嵌挤和锁结作用。因此天然砂砾石、破碎后的砂砾石组成的混合料,其性能要优于天然砂砾石混合料。     

达西定律推导中的启示在实际工程中的应用

从达西定律的理论推导中可以看到,多孔介质的平均粒径水平是影响渗流的重要因素。工程实例及分析证实了增大有效粒径对渗流的影响。     

古河槽深覆盖层渗流控制措施

新疆某水电站工程左岸V级阶地以下分布有3条古河槽,蓄水后左岸存在渗漏问题.采用三维有限元法对坝址区左岸渗流场进行计算分析,评价古河槽砂卵砾石层和副坝的渗透稳定性,并提出了渗流控制措施建议.计算分析表明,1号古河槽仅采用表层黄土进行防渗的方案不能满足渗透稳定性要求,需要增设粘土铺盖或混凝土面板.根据本工程的实际情况,建议采用混凝土面板方案F5,此时砂砾石层的最大渗透坡降为0.101 2,3条古河槽总渗透流量为670万m3/年,可以满足渗透稳定和渗流量的要求.     

砾石土防渗料-反滤料联合抗渗试验

防渗料在高水头作用下是否发生渗透破坏,在很大程度上取决于设置在其后的反滤料对防渗料的保护效果。利用自行改造的竖向渗透破坏仪,在大量砾石土防渗料和反滤料的竖向联合渗透破坏试验的基础上,研究了防渗料砾石含量、干密度及反滤料的级配、干密度和厚度对防渗料与反滤料联合抗渗性能的影响规律,分析了试验过程中初始临界坡降的出现机理和自滤反滤层的形成过程。研究表明,试样的初始临界坡降随防渗料和反滤料干密度的增大而增大,随防渗料砾石含量、反滤料控制粒径D15的增大而减小,随反滤料厚度的增加而增大。     

三维渗流反演分析在深厚覆盖层中的应用

采用三维渗流理论对砂卵石层进行反演计算 ,根据覆盖层地质条件 ,建立三维渗流数学模型 ,然后给出一个渗透系数值 ,计算未建库前的地下水位 ,并与勘察所知的实际水位相比较 ,若两者不一致 ,则调整渗透系数 ,直至计算水位基本符合实测水位 以确定河床砂卵石层的渗透系数 ,为防渗处理提供可靠的设计依据     

南江水库坝基渗流及扬压力分析

南江水库大坝坝型为细骨料混凝土砌石重力坝,通过对该工程坝基渗流分析,提出此类坝型的坝基扬压力分布状况和特点.根据原型观测资料采用一元回归分析表明,南江水库大坝坝基帷幕和排水设施布置合理,坝基防渗系统整体状况良好,工作性态基本正常,坝基的渗流状态已趋于稳定,坝基杨压力分布基本满足安全要求.为确定大坝结构稳定和渗流稳定性的安全类别提供了依据.     

砂砾石作为路基基层的施工技术探讨

在道路工程建设中，砂砾石作为一种工程建筑材料直接应用于路基基层是一种新型技术，可显著降低工程造价。通过对砂砾石作为路基基层的理论研究成果分析和结合工程实践经验，从材料的特性和环境出发，分别就砂砾石材料的级配要求、砂砾石颗粒压碎值要求、摊铺及压实工艺、路基压实指标及现场测定方法和养护及面层施工几大方面进行了探讨，得出了砂砾石路基基层施工工艺流程图和相应参数的控制指标，提出了砂砾石路基基层的施工技术体系。     

砂砾石作为路基基层的施工技术探讨

在道路工程建设中,砂砾石作为一种工程建筑材料直接应用于路基基层是一种新型技术,可显著降低工程造价.通过对砂砾石作为路基基层的理论研究成果分析和结合工程实践经验,从材料的特性和环境出发,分别就砂砾石材料的级配要求、砂砾石颗粒压碎值要求、摊铺及压实工艺、路基压实指标及现场测定方法和养护及面层施工几大方面进行了探讨,得出了砂砾石路基基层施工工艺流程图和相应参数的控制指标,提出了砂砾石路基基层的施工技术体系.     

节理裂隙岩体渗流与应力耦合分析

在总结已有的饱和非饱和渗流模型的基础上，把裂隙岩体看作是离散网络模型，分析研究了含节理裂隙岩体的非饱和渗流特性，建立了裂隙网络饱和非饱和渗流模型，并推导了控制方程．对节理裂隙岩体中外力对裂隙渗流的影响进行了分析研究，提出了渗流场—应力场耦合的分析模型，推导出三维应力与裂隙水压力共同作用下一组平行裂隙组的渗流应力耦合关系式。