非饱和土体气态水和液态水混合迁移的耦合计算

在干旱半干旱地区。非饱和土体中的气态水迁移通常是比较显著的。综合考虑液态水和气态水两种迁移方式研究非饱和土体中的水分迁移问题。目前尚属疑难问题．本文基于非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程，结合非饱和土体液态水迁移引起的含水量变化方程。提出了实现两者耦合计算的方法．并以实验土样的水分迁移为例进行了计算。计算结果与试验结果是吻合的，从而验证了本文方法的合理性．     

基质势作用下非饱和黏性路基土水分迁移规律研究

基质势在非饱和土水分迁移的过程中起到了主导作用,水分迁移作用对非饱和土路基长期性能的演变具有重要影响,因此研究基质势作用下非饱和黏性路基土水分迁移具有重要的现实意义,基于此选取洪山区典型黏土,开展了非饱和黏性路基土在基质势梯度作用下的水分迁移试验,研究了不同初始含水率,不同含水率梯度,不同迁移时间下路基土水分迁移规律。结果表明,随时间增加土样含水率逐渐增大,基质势逐渐减小,基质势梯度降低水分迁移量减小;土样含水率梯度相同时,基质势梯度随初始含水率增加而减小,水分迁移量减小;初始含水率相同时,基质势梯度随含水率梯度增大而增大,水分迁移量随之增大;基于试验数据,建立了非饱和路基土水分迁移量和初始基质势梯度之间的关系式,二者间大体上呈线性关系。     

冻结作用下非饱和黄土水分迁移试验研究

首先自制了冻结作用导致水分迁移的试验装置,采用未设置格栅试验装置得到了液态水和气态水混合迁移结果,采用设置格栅试验装置得到了阻断液态水迁移通道情况下水分迁移结果.试验结果表明,土样密度、含水量、时间对冻结作用导致的水分迁移进程均有影响.冻结过程冻结锋面的推进使冻结区域含水量明显增大,未冻结区域含水量明显减小,冻结锋面处含水量增加最大.相对于未冻结区域水分迁移进程,水分向冻结锋面的迁移是比较缓慢的.干密度较小土样冻结区域含水量增加值小于干密度较大土样,干密度大,冻结锋面处的含水量增量相对较少.初始含水量越大,冻结锋面土体含水量增加值越大,并形成冰层.随着时间增加,冻结锋面处的含水量增加,但后期含水量随时间的增加值明显小于前期,在冻结锋面冰层形成初期,未冻结区域水分向冻结锋面迁移量大,冰层形成以后水分迁移量小.当土样初始含水量比较小时,设置格栅阻断液态水通道对冻结作用导致的水分迁移进程影响不大,向冻结锋面迁移水量主要来源于气态水迁移.当土样初始含水量比较大时,和混合迁移试验结果相比较,设置格栅阻断液态水迁移通道后向冻结锋面迁移水量明显减小.     

非饱和膨胀土水分迁移的试验研究

在等温条件下,分组对不同初始干-湿段土体含水量、不同时间间隔对非饱和膨胀土的气态水迁移和气液态水混合迁移的规律及其关系进行试验研究,揭示了其随时间的变化过程。试验结果表明,土质情况、含水量水平及含水量梯度对其有重要影响,气态水迁移量与气液混合迁移量都随含水量梯度增加而增加,与时间和位置呈复杂的非线性关系;含水量较小时,土粒对水分的吸附能力较强,致使含水量梯度较大,含水量较大时,土粒周围自由水较多,水分分布较均匀。     

温度作用下黄土含水量分布的实验研究

取初始含水量分布均匀的黄土土样，到试了不同温度梯度作用下的稳态含水量分布，测试结果表明：温度对土样中含水量分布的影响非常显著，温度梯度作用下的稳态含水量梯度方向与温度梯度相反，温度梯度越大，含水量梯度越大。温度对土样含水量分布的影响也与土样的密度有关，密实度越小，温度梯度作用下的稳态含水量梯度越大。     

长春地区公路路基土冻胀敏感性因素分析

以吉林省内3条干线公路路基土为研究对象,研究土(粒度成分、矿物成分、盐分,尤其是微观结构、土体密度)、水分、温度及荷载对冻胀的影响.通过室内物理化学试验、冻胀试验、SEM图片测试分析及野外长期观测,获得大量数据.分析表明:路基土具备冻胀的优势条件;亲水性强的黏土矿物含量越高未冻水含量越少,不利于冻胀;土体起始冻胀含水率随压实度增大而减小,压实度相同时,粉质黏土起始冻胀含水率大于黏土;压实度对冻胀影响有一个敏感值,研究区此值为95％;0～-5℃是产生水分迁移的主要温度;研究区路基土具团聚结构,单元体排列不定向.颗粒之间微孔隙发育,为毛细水上升提供有利通道,也为结合水提供赋存空间;以上结果为长春地区道路冻害防治提供理论依据.     

新型原油水分检测传感器

详细介绍了利用微波吸收原理测量原油含水量的传感器，及传感器接口电路的设计和技术措施。     

用过湿土填筑路基后的非饱和渗流分析

采用非饱和渗流分析法计算过湿土填筑路堤后含水量的变化转移规律,得到了不同排水结构过湿土路堤的含水量分布和变化规律,为过湿土填筑路堤提供了一定的依据。     

基于水分迁移的不同质量分数全尾砂浆浑液面沉降规律

全尾砂浆浓密是充填采矿的重要环节,而给料质量分数波动是影响料浆浓密效果的关键因素之一.此外,尾砂浓密过程中内部水分不断发生迁移变化,并受到给料质量分数和沉降时间的制约.本文基于全尾砂浆内部水分迁移变化探究全尾砂浆浑液面沉降特性.为此,针对不同给料质量分数的全尾砂浆开展了室内静态絮凝沉降、核磁共振(NMR)测试和现场工业试验.研究结果表明：全尾砂浆浑液面沉降效果与给料质量分数呈反比,沉降速度随着给料质量分数的增大而降低;给料质量分数和沉降时间显著影响全尾砂浆内部水分迁移变化,随着沉降时间由0.5 min延长至15 min,浑液面处全尾砂浆内部孔隙率减小,即总水分含量减少,表现为自由水含量减小,吸附水和絮团水含量增加,且随着给料质量分数的增加,吸附水、絮团水和自由水含量受沉降时间影响显著.全尾砂浆内部孔隙率、自由水与絮凝沉降浑液面高度存在较好的三次多项式函数关系,可根据水分迁移变化情况评判絮凝沉降效果.现场工业试验表明溢流水随着给料质量分数的增加而逐渐跑浑,当给料质量分数超过21%后,絮凝沉降效果立即变差,溢流水含固量迅速增加、浊度升至80～100 NTU.从砂浆内部水分迁移研究结果为尾砂...     

表土低含水率条件下土壤非稳定蒸发研究

本文论述了室内无出流和补给时低含水率条件下土柱蒸发试验。用水、汽、热耦合模型计算了土壤蒸发过程中水、汽运动规律,并进行了验证。文中讨论了温度梯度对土壤水,汽运动的影响,以及低含水率条件下土壤蒸发时蒸发面下移的规律。     

河北省中部平原区土壤墒情变化规律研究

采用衡水、冉庄、捷地3个旱情试验站2002-2005年4年土壤含水率资料,求算出了不同地区分深度逐月土壤含水率消退系数,拟合了不同地区的土壤雨后增墒公式,确定了3个试验站墒情变化规律,并利用2006年资料进行了验证．预报合格率达99％以上,达到甲级预报标准。3个试验站所代表区域的墒情变化规律的研究为河北省其它地区的墒情预报提供了依据。     

陕西中北部地区农田地表土壤含水率对粉尘释放影响的数值模拟

为准确模拟陕西中北部地区农田地表粉尘释放通量,对DPM模型做了适当修正。对比分析了不同含水率下DPM模型模拟值和野外观测值的关系,计算分析了利用各湿土起动摩阻风速模型改进后的DPM模型模拟值。结果表明：使用邵亚平起动摩阻风速模型修正陕西中北部地区农田土壤含水率对DPM模型模拟值的影响较适合,修正后DPM模型模拟值和观测值趋于一致。     

浅谈纺织品恒温恒湿实验室的设计

通过一个纺织品恒温恒湿实验室工程实例，简要介绍了实验室的整体布局及以HMW40Y高灵敏度管道式温湿度传感器组成的主机自检控制系统，着重讨论了恒温恒湿实验室送回风系统的不同形式，提出采用孔板吊顶上送风双侧下回风的气流组织形式．通过测试，实验室各项指标均符合ISO标准．     

含水率对滑带土力学特性的影响研究

通过4组不同含水率千枚岩碎屑土滑带样的三轴排水剪切试验,研究了含水率对滑带土力学特性的影响。研究表明：千枚岩碎屑土滑带样三轴剪切破坏后没有明显的剪切面;应力应变曲线总体上表现为硬化型,且呈现出明显的非线性;随千枚岩碎屑土滑带样的含水率增大,其粘聚力和内摩擦角都是减小的,但敏感性有所不同。     

非饱和粘土路基平衡湿度空间分布特征及预估

通过室内外试验探讨了非饱和粘土路基平衡湿度沿道路横断面的空间分布特征,并基于非饱和土力学基本理论,采用滤纸法测定了不同含水量土样的基质吸力,标定了反映含水量与基质吸力单值函数关系的土水特征曲线模型,建立了大气降水/蒸发影响区以外非饱和粘土路基平衡湿度的预估方法.研究结果表明,近中央分隔带和路肩处的上部路基土的平衡湿度受大气降水/蒸发的影响显著;大气降水/蒸发影响区以外的路基土平衡湿度主要受控于地下水位的影响;Fredlund＆Xing模型可较好地表征非饱和粘性路基土湿度和基质吸力的相关关系,模型参数拟合结果具有较高的可靠性;地下水位控制区粘土路基平衡湿度预估结果与试验测试值之间具有较高的一致性,预估方法合理可靠.     

基于交流阻抗法的土壤湿度测量

采用交流阻抗法快速测量土壤的湿度. 将双探针传感器一端插入土中,作为阻抗器件,另一端与NE555芯片相连,组成电阻频率转换电路,使加载在被测土壤上的直流电变为交变电流,同时将土壤的交变阻抗转换成频率信号,不需要模数转换,就可以通过单片机测得频率值. 通过频率与土壤湿度间的线性关系,获得土壤湿度值. 交流阻抗法有效克服了在直流电作用下带来的土壤电极极化现象,在快速测量的同时保证了测量精度. 实验结果表明该方法能有效测量0%~20%的土壤湿度范围.     

大气影响层含水率变化对下蜀土边坡稳定性的影响分析

针对大气影响层含水率变化对下蜀土边坡稳定性的影响,以镇江跑马山边坡中的下蜀土为试样,通过直剪试验获取了大气影响层现场含水率变化范围内下蜀土的抗剪强度指标,同时结合现场探槽试验获得大气影响深度,采用有限元极限分析软件OPTUM G2分析了大气影响层含水率变化对下蜀土边坡稳定性的影响规律。结果表明:随着大气影响层含水率的增大,下蜀土边坡的潜在滑动面逐渐从深层向浅层转变;下蜀土边坡下、上限安全系数绝对衰减率的最大值都在17%左右。     

河北省非饱和土含水量与抗剪强度参数关系的试验研究

以河北省非饱和原状土和重塑土为对象,采用常规三轴不固结不排水试验,对不同含水量土样的抗剪强度参数进行了测定,探究土样含水量与抗剪强度参数的关系.证明了含水量对非饱和土的粘聚力有较大的影响,而与内摩擦角的关系不明显,并且内摩擦角有随含水量增加而减小的趋势.这一研究成果加深了工程师对非饱和土的认识,方便了非饱和土研究在工程中的应用.