含水率对黏土及沙土导热系数的影响

土壤导热系数是土壤源热泵换热性能的重要影响因素,而含水率是土壤导热系数的主要影响因素之一。采用热探针法进行室内试验,测定含水率为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%黏土的导热系数,含水率为0%、5%、10%、15%、20%、25%沙土的导热系数。结果表明:黏土导热系数随含水率提高的变化分三个阶段:含水率为0%~5%时,导热系数缓慢增长;含水率为5%~25%时,导热系数与含水率呈正相关线性快速增长并达到峰值;含水率超过25%时,导热系数增长趋缓且有下降趋势。沙土导热系数随含水率的变化情况与黏土类似,也分三个阶段,但线性增长的含水率区间为5%~20%。在一定含水率范围内,土壤导热系数随含水率的提高而增大,因此土壤源热泵建设于地下水富水性好的区域可获得较好的换热效果。采用最小二乘法拟合了黏土和沙土的导热系数与含水率呈线性关系阶段的相关方程。     

冻融循环条件下罗布泊天然盐渍土的盐冻胀规律研究

以罗布泊湖积平原区的盐渍土为研究对象,分别从影响盐渍土盐冻胀的各因素-冻融循环次数、干密度、含水率等方面进行试验研究。结果表明:含水率为10%、13%的土样在第3次冻融循环时有最大的盐-冻胀增量;含水率为16%的土样则在第6次冻融时表现出盐-冻胀增量峰值。不同含水率、不同干密度的土样经多次冻融循环作用,土样的累加盐冻胀力随冻融循环次数的增加而递增;相同干密度情况下,土样的含水率为最优含水率时,其累加盐-冻胀力达到峰值;当土样含水率较小时,土样的累加盐-冻胀力随含水率的增大而增加;当含水率超出土样的最优含水率后,随含水率的增大其累加盐-冻胀力减小。     

剩余污泥温度分级-生物分相(TSBP)厌氧消化系统运行研究

在厌氧消化阶段理论指导下,开发了温度分级-生物分相(TSBP)工艺,通过控制温度和停留时间来实现温度分级和产酸菌、产甲烷菌生物相分离。结果表明TSBP系统中,停留时间为4d的产酸反应器的溶解性COD浓度、挥发酸积累量、水解率都高于停留时间为2d的反应器,分别能达到5.2g/L、4.7g/L、22.6%。与传统中温单相系统相比较,控制产酸相反应器在45℃下停留时间为4d,产甲烷相反应器35℃下停留16d时,TSBP厌氧消化系统运行较优,其甲烷产量和VS去除率分别为754mLCH4/d和51.29%,高于传统中温单相系统的408mLCH4/d和46.04%。反应器内微生物相扫描电镜的结果显示TSBP系统能提供产酸菌和产甲烷菌各自适宜的生长富集条件,成功实现了两者的基本分离,能够提高厌氧消化效率。     

玻璃纤维对湿陷性黄土力学性能的影响研究

以青海东部的湿陷性黄土为研究对象,研究玻璃纤维掺量、水泥掺量、养护期龄和土壤含水率对湿陷性黄土力学性能的影响。结果表明,相同含水率条件下,湿陷性黄土的抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量随玻璃纤维掺量的增加先增大后减小,玻璃纤维掺量为2%时均达到最大值,超过2%时,各养护龄期的黄土力学性能开始下降;土壤含水率超过40%时,水泥掺量越高黄土力学性能越好;影响黄土力学性能的主要因素为玻璃纤维掺量水泥掺量养护期龄土壤含水率;玻璃纤维掺量、水泥掺量分别为2%、7%,含水率为40%,养护期龄为28 d时,湿陷性黄土力学性能最佳。     

黏性泥沙的物理特性与起动应力的流变学分析

以长江口黏土含量15%～45%的黏性泥沙为研究对象,采用MCR302流变仪,系统研究泥沙的物理特性包括盐度、黏土含量和含水率对流变特性的影响。结果表明:盐度的变化对黏性泥沙的黏度影响较大,对屈服应力影响较小,屈服应力最大变幅为±4%;黏土含量增加使黏性和屈服应力均增大;低含水率(小于28%)时随含水率的增大泥沙流变特性增强,高含水率(大于28%)时随含水率的增大黏性泥沙的流变特性减弱且黏度减小,屈服应力随含水率增大而先增大后减小;起动应力随含水率的增大先增大后减小。基于对泥沙物理特性与屈服应力的相关性研究,建立了基于含水率的黏性泥沙的起动应力公式。     

水泥土无侧限抗压强度试验

为探讨水泥含量、龄期和含水率对水泥土无侧限抗压强度的影响,分别对水泥含量为2%,4%,6%,8%和10%,龄期分别为7 d,14 d和28 d,含水率为2%,4%,6%,8%和10%水泥土试样进行无侧限抗压强度试验。结果表明,随水泥含量和龄期增大,水泥土无侧限抗压强度增大;随含水率增大,水泥土无侧限抗压强度先增大后减小,含水率约为6%时,其强度达到最大值。     

不同含水率下土体抗剪强度试验及破坏过程分析

对于同一种土,含水量的多少和应力情况对土的抗剪强度的影响很大。利用改装的SDJ-1型等应变直剪仪对质量含水率分别为1.1%、10.1%、14.9%、19.9%、24.2%、29.9%、37.7%的重塑土样分别实施不同正应力(50、100、200、300、400 k Pa)下的不排水不固结快剪试验。结果表明,总粘聚力随着含水率的增加先增大后减小,总内摩擦角随着含水率的增大而减小。分析了摩擦强度、粘聚力及基质吸力在不同含水率及正应力作用下对抗剪强度的贡献,从微观上分析了不同含水率下土体的破坏过程。     

冰碛体力学性质的研究及探讨

为了探究冰碛体在采用相似级配法和等量替代法处理超粒径试样后的力学性质,同时分析不同含水率对其力学性质的影响,通过大型三轴剪切仪和携带式岩土力学性质多功能试验仪对处理后的原试样进行了天然含水率、5%含水率、7%含水率、饱和含水率下的室内试验。试验结果表明:采用相似级配法处理后的试样在同等条件下较采用等量替代法处理后的试样黏聚力偏高、内摩擦角偏小;同时黏聚力随着含水率的增加而降低,内摩擦角随着含水率的增加先增大后减小,且有明显的峰值现象。     

城市污泥管道输送减阻可行性试验研究

采用旋转流变仪对含水率80%和含水率87%的污泥进行稳态剪切扫描。采用标记技术显示法观察到含水率80%的污泥发生滑移现象,同时根据依赖间距的表观剪切速率法考查了浓度对壁面滑移的影响,通过应力/应变曲线分析,含水率80%的污泥在不同间距下应力相同,应变发生变化,表明有滑移发生。     

膨胀土湿胀干缩特性试验

为研究膨胀土湿胀干缩变形与含水率变化的一般规律,采用压缩仪和收缩仪对重塑膨胀土进行了无荷载条件下的分级浸水膨胀试验和收缩试验。结果表明:试样的初始干密度越大,初始含水率越小,土体的膨胀系数越大,最终膨胀率也越大;初始干密度越大,初始含水率越小,土体的收缩系数越小,最终线缩率和体缩率也越小;膨胀系数和收缩系数反映了膨胀土受含水率变化而产生变形的特性,可作为评判膨胀土胀缩性能的指标。     

钠盐累积对黄土工程性质的影响研究

钠盐累积对黄土的基本物理化学性质及工程性质有重要影响。以杨凌黄土为研究对象,通过添加不同质量的氯化钠溶液,人工制备钠盐含量分别为0.1%、0.3%、0.5%、1.0%和2.0%(质量分数)的钠盐土样,设置其含水率分别为13%、16%和19%,干密度分别为1.38、1.48、1.58、1.68 g/cm~3,进行相对密度、酸碱度、击实、渗透、直剪及扫描电镜试验,分析钠盐含量、干密度和含水率对黄土基本性质的影响。结果表明:随着氯化钠含量的增加,土样相对密度、最优含水率及渗透系数逐渐减小,扫描电镜显示颗粒团聚、孔隙变大现象加剧,黏聚力总体呈现先增大后减小的趋势,在13%和16%含水率时,内摩擦角在30°至40°之间波动,但在含水率较大时呈现W形。研究结果可为盐渍化过程中黄土地区的工程建设提供借鉴。     

单向冻结条件下硫酸钠盐渍土的冻结温度试验研究

硫酸钠盐渍土具有明显的随季节温度变化而发生土体结构改变的特性，给工程造成较大危害。为了研究单向冻结条件下硫酸钠盐渍土的冻结温度特性，在室内配制初始含水率分别为15%、17%、19%、21%,含盐量分别为0%、1%、2%、3%、5%的硫酸盐渍土试样，采用可控温冰柜进行单向冻结试验。结果表明：(1)同一土体，不同位置处冻结温度相同，但达到冻结温度所需时间存在略微差异。(2)初始含水率和含盐量对硫酸钠盐渍土冻结温度有很大的影响，当硫酸钠含盐量为1%和2%时，冻结温度随初始含水率的增加呈“先陡后缓”型变化趋势，并在最优初始含水率时达到最大值，之后冻结温度随初始含水率变化曲线趋于平缓；当含盐量较高(5%)时，冻结温度随初始含水率增加近似呈线性增加趋势。(3)硫酸钠盐渍土冻结温度随含盐量的增加而降低，且盐量为1%～2%时，不同初始含水率土体冻结温度及达到冻结温度所需时间随含盐量均呈“归一性”变化趋势。在计算硫酸钠盐渍土冻结温度时，应将硫酸钠溶液视为非理想稀溶液。在同一初始含水率条件下，对硫酸钠含盐量与冻结温度按三次多项式进行拟合吻合度较高。该研究成果可为硫酸盐渍土地区工程建设提供参考。     

水泥固化高含水率淤泥抗压试验研究

云南某巡护道路路基埋深22 m范围内均为淤泥层,天然含水率最高达186.0%,有明显的流变特性,物理力学性质极差。采用水泥土搅拌桩加固处理过程中,多次发生浇筑穿孔现象,成桩困难,实测单桩承载力仅约20 kN。为解决水泥搅拌桩的成桩问题,形成满足设计要求的高含水率淤泥固化配方,在工程调查和数据分析的基础上,以水泥为固化剂,分别考虑50%、100%、150%及200%含水率,以及3 d、7 d、14 d、28 d等养护龄期,系统研究了固化高含水率淤泥的无侧限抗压强度。结果表明:满足水泥土试块90 d龄期抗压强度不小于1 200 kPa,淤泥含水率50%、100%、150%、200%段落的水泥掺比相应为20%、30%、40%以及不低于40%。     

滴灌条件下脱毒马铃薯灌溉制度试验研究

马铃薯是干旱内陆河石羊河流域主要农作物之一。为了推广应用滴灌技术,对脱毒马铃薯夏波蒂进行了滴灌条件下灌溉制度试验研究,试验按土壤含水率(占田间持水量的百分数)不同设6个处理,处理Ⅰ、Ⅱ的土壤含水率下限为田间持水量的45%,上限分别为田间持水量75%、80%,灌水次数设定为4次;处理Ⅱ、Ⅴ的土壤含水率下限为田间持水量的55%,上限分别为75%、80%,灌水次数设定为5次;处理Ⅲ、Ⅵ的土壤含水率下限为田间持水量的65%,上限分别为田间持水量的75%、80%,灌水次数设定为6次。研究结果表明:适宜马铃薯生长发育的土壤含水率下限不应低于田间持水量的55%,上限在田间持水量的75%~80%为宜,灌水次数5~6次为宜,脱毒马铃薯夏波蒂生育期120 d,生育期灌溉定额控制在3 000 m~3/hm~2左右。     

适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限研究

土壤含水率下限,决定着灌水时间的开始、灌水量和灌水次数等灌溉指标,适宜土壤含水率下限的作物灌溉,避免了盲目灌溉,节约了水资源。从水分生产函数和作物水分利用效率2个方面讨论了适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限,初步确定适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限为田间持水率的55%～70%。     

排水沟边坡分层土直剪及与土工织物摩擦试验研究

为研究含水率对农田排水沟边坡土抗剪强度的影响,对取自边坡顶层、中层、底层的5种不同含水率的试样在不同正应力下进行不固结不排水快剪试验,研究其抗剪强度及与2种土工织物摩擦系数的关系。结果表明,随着含水率增加,各层土的粘聚力降低,内摩擦角减小,排水沟顶层土减小幅度较为缓慢。各层土与白色人革基布的摩擦系数随着含水率增加而降低,排水沟底层土在含水率小于10%时降低缓慢,超过10%时才大幅度降低;各层土与黑色丙纶无纺布的摩擦系数随着含水率增加开始是降低的,含水率超过10%时会有小幅度上升,但总体仍是降低的。     

温度和浓度对污泥流变特性的影响

城市脱水污泥的流变特性是其管道输送工艺设计的基本参数。该文用平行板旋转流变仪(AR2000)对污泥流变特性进行了试验研究,通过改变温度和含水率并采用Carreau-Bird模型对污泥流变数据进行拟合处理。结果表明,污泥在不同含水率下随着剪切速率的增加,流变由屈服假塑性流体向宾汉流体转化,污泥黏度逐渐变小,表现出剪切变稀现象;表观黏度与污泥的输送密切相关,当含水率为72.67%-87.4%时,表观黏度较低,适于远距离泵送;Carreau-Bird模型对污泥流变曲线拟合处理比较好,零剪切黏度随温度变化非常大,无穷大剪切黏度随含水率变化比较小,含水率为67.41%左右时,时间常数出现最高值,含水率为81.3%-87.4%时,时间常数随含水率的降低而增大,含水率为63.65%-67.41%时,时间常数随含水率的降低而变小。     

黏土心墙堆石坝黏土心墙料含水率控制

项目黏土心墙堆石坝规划的黏土料场距离大坝约1km,黏土料储量约14×104m3,土料平均天然含水率高达35.8%,比设计含水率高10%,需较大面积的翻晒场地进行翻晒降水处理,含水率接近设计最优含水率才能上坝填筑施工。为了保证土料含水量降低到设计范围内,降低黏土料含水率,需要多个环节处理后,才能符合施工质量要求;为了满足施工进度和降低施工成本,必须采取相关有效措施,短时间有效降低土料含水率。     

高含水率土料在堤身冲抓套井防渗墙中的应用

冲抓套井防渗墙施工按目前执行《使用冲抓套井回填处理土石坝渗漏的暂行规定》及《碾压式土石坝设计规范》SDJ2 18— 84的要求 :回填土料含水率一般应控制在最优含水率附近 ,其上、下限偏差不超过最优含水率的2 %～ 3%。否则 ,在标准击实功下 ,回填土不能满足设计上对堤身渗透及压实度的要求。但是在西河东联圩港头段堤身冲抓套井防渗墙回填中 ,作者进行了高含水率 (即高出最优含水率 3%以上 )土料应用的研究 ,现予以简介 ,供交流与参考     

东北季冻区灌渠渠底土冻胀力影响因素分析

为研究东北寒区频发的渠道冻胀问题,针对黑龙江北安二龙山农场灌渠渠底冻胀情况,将其简化为一维冻胀模型,设计并制作了符合一维冻胀工况的试验装置,采用正交试验方法对影响渠底土冻胀力的因素进行分析,结果表明:平均冻胀温度是最主要的影响因素,冻胀力随温度的降低而升高,且在-40℃时(其他因素不变)法向冻胀力最大,为1.49MPa;含水率影响也比较显著,冻胀力随含水率增大而升高,但当含水率超过18%时冻胀力略有下降,含水率为18%时(其他因素不变)冻胀力最大,为1.45 MPa;当含水率为14%、平均冻胀温度为-40℃、预加压力为1 kN、土样孔隙率为62%时,冻胀力最大,冻胀最明显。