黄土钠质化对其工程性质影响的研究

土壤钠质化是我国面临的土壤问题之一。为探究钠质化对黄土基本性质的影响,以杨陵黄土为研究对象,人工配制钠盐含量分别为1、3、5、10和20 g/kg的土样,压制成不同干密度和含水率的土样,通过基本土工试验和土壤电导率测试、交换性钠离子百分比试验以及斥水性试验,分别测试钠盐含量变化对黄土基本性质的影响。结果表明:随着钠盐含量的增加,土样电导率增大,交换性钠离子百分比增大,土样钠质化程度加剧;塑限在20%左右波动,液限呈现先增加后降低的趋势;土壤斥水性随含盐量增大逐渐减弱,水分入渗变得容易,但是同时土体渗透系数降低,水体在土中渗流变得困难;同时土样的压缩系数逐渐增大,压缩变形变得容易。     

含水率和干密度对固化黄土抗剪强度的影响

固化黄土的强度受固化剂种类及掺量、含水率和干密度等因素的影响。以新型高分子材料SH固化剂固化黄土为研究对象,制作固化体试件,通过直接剪切试验,分析不同含水率和干密度条件下固化黄土的抗剪强度特性,并与黄土进行对比。结果表明:在固化剂掺量一定的情况下,含水率和干密度是影响固化黄土抗剪强度的两个主要因素,随着含水率的提高,固化黄土的抗剪强度指标降低,即黏聚力和内摩擦角明显减小;随着干密度增大,黏聚力及内摩擦角显著增大;黏聚力随含水率和干密度变化的幅度均大于内摩擦角的。分别得到了固化黄土黏聚力和内摩擦角与含水率、干密度的量化关系式。黄土的抗剪强度指标也有与SH固化黄土类似的变化规律。固化黄土的剪应力与剪切位移关系曲线表现为硬化型,而黄土则呈现弱应变硬化现象,在较低含水率条件下呈脆性剪切破坏。     

采用环剪仪对重塑黄土抗剪强度特性的研究

为揭示不同试验条件对重塑黄土抗剪强度的影响规律,采用全自动环剪仪对重塑黄土进行环剪试验研究,探究不同含水率、干密度、剪切速度条件下重塑黄土的剪切强度变化规律,为黄土边坡的治理提供理论依据。研究结果表明：重塑黄土残余强度受剪切速率影响不明显;含水率对重塑黄土峰值强度与残余强度的影响规律一致,两者均随含水率的增大而减小,含水率高的试样呈现应变软化特性;重塑黄土的峰值强度和残余强度都随干密度的增大而增加,表现出正相关性,干密度大的试样呈现应变软化性;重塑黄土的黏聚力和内摩擦角均随含水率的升高而降低。     

不同碳酸钙含量黄土强度特性研究

通过对4种不同碳酸钙含量的黄土试样进行常规三轴试验,研究了黄土在不同初始含水率、不同围压、不同干密度下的强度特性,进而分析碳酸钙含量变化对土体强度特性的影响。结果表明:在不同干密度和含水率情况下,4种不同碳酸钙含量的黄土试样在不同围压水平下的应力—应变关系曲线均无峰值出现,属应变硬化型;在同一围压下,试样达到相同应变时,土样主应力差随着碳酸钙含量的减少而减小;黏聚力c和内摩擦角φ随含水率增大而减小,随着干密度的增大而增大;4种不同碳酸钙含量土样的黏聚力c和内摩擦角φ随含水率和干密度变化的趋势基本一致,说明碳酸钙含量的变化只是改变了抗剪强度指标的大小,并未对其变化特性产生影响;碳酸钙含量与黄土抗剪强度指标值的大小呈正相关关系,即碳酸钙含量越大强度指标值越大。     

新疆伊犁非饱和黄土的直剪性能试验研究

为了解新疆黄土的抗剪强度变化规律,对取自新疆伊犁的黄土配置5个含水率进行6个干密度组合条件下共30组重塑黄土直接剪切试验。对不同含水率和压实密度下的黄土进行直接抗剪强度试验。试验表明:含水率不变时随着干密度的增加土的抗剪强度逐渐增大,内摩擦角在一定范围内变化不大,凝聚力随干密度的增加而增大;干密度一定的情况下随含水率的增加凝聚力逐渐减小,内摩擦角变化无显著规律。更多还原     

初始干密度对脱湿红土含水吸力特性的影响

以昆明非饱和红土为研究对象，以脱湿作用作为控制条件，考虑初始干密度的影响，通过滤纸法试验，研究初始干密度对昆明脱湿红土含水吸力特性的影响。结果表明，各脱湿含水率下，脱湿红土的质量含水率、滤纸含水率随初始干密度的增大分别呈缓慢减小、波动减小的变化趋势；各初始干密度下，土-水特征曲线呈现出基质吸力与体积含水率的变化趋势相反的特征；初始干密度一定时，脱湿红土的基质吸力总体上随着体积含水率的增加呈现缓慢减小～快速减小的变化趋势，突变体积含水率为26.5%；体积含水率一定时，随着初始干密度的增大，脱湿红土的基质吸力呈波动升高的变化趋势；基质吸力一定时，脱湿红土的体积含水率随初始干密度的增大亦呈波动升高的变化趋势。初始干密度不同，脱湿过程中红土颗粒的持水能力不同。     

钠盐盐渍土的电阻率特性研究

为研究钠盐累积后黄土的电阻率特性,以杨凌黄土为研究对象,配制含不同质量分数的3种钠盐和3种混合钠盐的盐渍土土样,分别测试不同含水率下钠盐盐渍土的电阻率变化规律。结果表明,钠盐盐渍土的电阻率随含盐量和含水率的增大而减小;不同类型的单钠盐或混合钠盐均会对盐渍土土样电阻率产生不同程度的影响;在同一盐含量下,电阻率呈现Na_2SO_4 Na Cl Na_2CO_3的趋势,对于混合盐则表现出Na Cl和Na_2SO_4 Na_2CO_3和Na_2SO_4Na Cl和Na_2CO_3的趋势;钠盐盐渍土的电阻率特性与钠盐累积程度和盐类型密切相关。最终,通过分析电阻率与钠盐含量之间的相关性并基于阿尔奇公式,推导出钠盐盐渍土的电阻率模型。     

长期浸水作用下重塑黄土渗透特性变化规律分析

为探究长期浸水作用下黄土渗透性变化特性,针对黑方台因长期灌溉作用导致台塬整体不断产生沉陷,下部黄土处于长期浸水状态,浸水作用下黄土性质也随之变化等问题,采用室内变水头试验和电镜扫描试验对浸水与未浸水黄土进行对比,研究两种工况下黄土渗透性变化规律。结果表明:长期浸水作用使黄土渗透性降低;浸水与未浸水两种工况黄土渗透性均随干密度和初始含水率增大而减小,黄土渗透性与干密度拟合曲线符合指数函数关系,相关系数大于0.963;相同干密度与初始含水率条件时,浸水工况相较未浸水工况黄土渗透性低10%;浸水工况黄土渗透性降低主要是由于黄土颗粒间胶结物质溶解导致黄土内部结构变化引起。浸水作用下黄土渗透性研究对预测台塬地下水位变化以及滑坡防治具有积极意义。     

含水率和干密度对黄土边坡稳定性的影响

为探求含水率和干密度对黄土边坡稳定性的影响,通过室内抗剪试验获得黄土在不同含水率和干密度下的力学参数。结合力学参数,对均质黄土边坡的稳定性进行有限元模拟,得到不同含水率和干密度下黄土边坡的安全系数和滑动面随含水率和干密度的变化趋势。结果表明：黄土边坡的安全系数随含水率的增大呈幂函数形式下降,随干密度的增大呈线性函数形式上升;在黄土边坡中存在某一临界含水率,当边坡的含水率低于临界含水率时,边坡的安全系数受含水率影响较大;当边坡的含水率高于临界含水率时,边坡的安全系数受含水率影响较小;在数学角度上确定了含水率和干密度对黄土边坡的安全系数均有显著影响,但含水率对安全系数影响更大;含水率的增大促使滑动面向边坡表面发展,干密度的增大促使滑动面向边坡深处发展。研究结果可为黄土边坡治理提供一定的参考价值。     

安哥拉红砂湿陷性影响因素试验研究

湿陷性是安哥拉红砂的典型工程特性，研究其影响因素对红砂地区岩土工程勘察评价具有重要意义。基于安哥拉红砂原状土与重塑土的室内压缩试验，探讨了压力、含水率、结构性、干密度和细粒土含量对红砂湿陷性的影响规律。试验结果表明：试验压力>100 kPa时，红砂重塑样湿陷系数约是原状土的2.0倍；红砂湿陷系数与试验压力和细粒土含量呈正相关关系，随压力和细粒土含量增加而增加但存在峰值压力和峰值细粒土含量，峰值压力为300 kPa,峰值细粒土含量为60%～80%;红砂湿陷系数与干密度和含水率整体上呈反比关系，原状红砂湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为9%和13%;重塑土湿陷性消除和完全丧失的界限含水率分别为11%和13%,界限干密度分别为1.80 g/cm³和1.90 g/cm³,对应的压实系数分别为0.92和0.97。湿陷性红砂地区工程建设可通过提高干密度消除其湿陷性。     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。