砾石土料中粗粒组分含水率及其关系研究与应用

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粗颗粒土击实特性试验研究

粗颗粒土击实特性试验研究

第32卷第3期石家庄铁道大学学报(自然科学版)Vol.32No.3 2019年9月Journal of Shijiazhuang Tiedao University(Natural Science Edition)Sep.20i9粗颗粒土击实特性试验研究杨志浩(石家庄铁道大学土木工程学院,河北石家庄050043)摘要:以优良路基填料级配碎石和细圆砾土为研究对象,通过自行改装的表面振动击实仪测定了粗颗粒土在干法、湿法以及在35Hz和45Hz击实频率条件下,不同击实振幅下的干密度,分析了干湿条件下粗颗粒土最大干密度随击实频率、击实振幅的变化规律。

结果表明,采用湿法得到的最大干密度高于干法;存在一个最优的击实振幅,级配碎石最优击实振幅为1.4〜1.6mm,细圆砾土最优击实振幅为1.0〜1.2mm。

小于最优振幅时,随振幅的增加,干密度增大;大于该振幅时,随振幅的增加,干密度反而减小。

关键词:粗颗粒土;表面振动击实仪;最大干密度;击实振幅中图分类号:U215.2文献标志码:A文章编号:2095-0373(2019)03-0024-04路基现场施工过程中,振动压路机施工参数设置的合理与否对施工质量影响较大,参数设置合理,耗费很少的人力物力就能达到相应的压实度,且压实效果较好,不会出现反复压实达不到相应要求压实度的情况。

如今,粗颗粒土已经被广泛应用于高填方大型土石坝构筑物、铁路路基以及公路路基的施工,粗颗粒土是指颗粒直径大于0.075mm的质量超过总质量一半的土颗粒混合料,粗颗粒土渗透性好,土体粘结性小,抗剪强度很高,压实效果好,在保持结构物的稳定过程中发挥着极其重要的作用,目前级配碎石及细圆砾土作为路基施工的主要填料被广泛应用。

在路基的修筑过程中,压实度是评价压实质量的重要指标,压实度较低,路基会出现多种病害,甚至出现整个断面的剪切破坏。

要确定填筑路基的压实度,首先且最重要的是要确定路基填料的最大干密度。

最大干密度的测定影响因素很多,粗粒土与细粒土的击实特性有明显不同,目前对于粗颗粒土击实特性的研究还不够完善,之前很多学者也做了不少研究工作。

土的含水率、密度与颗粒分析实验指导书

土的含水率、密度与颗粒分析实验指导书

土的含水率、密度与颗粒分析实验指导书更多资料请访问.(.....)土的含水率、密度、颗粒分析、击实试验指导书1.适用范围:本指导书适用于各类工程地基土及填筑土料的部分工程性质试验。

2.引用标准:GB/T50123—1999《土工试验方法标准》JTJ E40—2007《公路土工试验规程》3.含水率试验:3.1 本试验方法适用于粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。

3.2 所用的主要仪器设备:3.2.1 电热烘箱:应能控制温度105~l10℃。

3.2.2 天平:称量200g,.最小分度值0.01g;称量1000g,最小分度值过0.1g。

3.2.3 培养皿(盒子带盖)3.3 试验步骤3.3.1 培养皿编号并标称重量3.3.2 取具代表性试样15-30g或用环刀中的试样,有机质土、砂类土和整体状构造冻土为50g,放入称量盒内,盖上盒盖,称盒加湿土质量,准确至0.01g。

3.3.3 打开盒盖,将盒置于烘箱内,在105~110℃恒温下烘至恒量,烘干时间对粘土、粉土不少于8h,对砂土不少于6h,对含有机质超过干土质量5%的土,应将温度控制在65-70℃的恒温下烘至恒量。

3.3.4 将称量盒从烘箱取出盖上盒盖,放入干燥容器内冷却至室温,称盒加干土质量,准确至0.01g。

3.4 含水率计算,准确至0.1%。

m0ω0= ( -1)×100m d式中: m d——干土质量(g)m0——湿土质量(g)3.5 对层状和网状构造的冻土含水率试验应按下列步骤进行:用四分法切取200—500g试样(防冻土结构均匀程度而定,结构均匀少取,反之多取)放入搪瓷盘中,称盘和试样质量,准确至0.1g。

待冻土试样融化后,调成均匀糊状(土太湿时,多余的水分让其自然蒸发或用吸球吸出,但不得将土粒带出;土太干时,可适当加水),称土糊和盘质量,准确至0.1g,从糊状土中取样测定含水率,其试验步骤和计算按规程第3、4条进行。

3.6 层状和网状冻土的含水率,应按下式计算(准确至0.1%)m1ω=[ (1+0.01ωh)-1]×100m2式中:ω——含水率(%)m1——冻土试样质量(g)m2——糊状质量(g)ωh——糊状试样的含水率(%)3.7 本试验必须对两个试样进行平行测定,测定差值当含水率小于40%时为1%;当含水率等于、大于40%时为2%,对层状和网状构造的冻土不大于3%,取两个测值的平均值,以百分数表示。

泥石流源区砾石土分形特征及其与渗透系数关系试验研究_贺拿

泥石流源区砾石土分形特征及其与渗透系数关系试验研究_贺拿

泥石流因其造成的人员伤亡和财产损失严重而 备受关注。近年来对泥石流形成、运动及堆积都开 展了较多的研究工作,也取得了一定的研究成果, 研究发现, 但泥石流启动仍是泥石流研究的核心[1]。 泥石流源区砾石土级配是影响泥石流启动的关键因 素之一[2
-3]
、砾石土的渗透特性是泥石流形成的关
键环节[4],而渗透系数又是反映土体渗透能力的综 合指标,因此,探讨泥石流源区砾石土级配特征对 渗透系数的影响是泥石流研究的关键。 关于砾石土渗透系数,前人开展了较多的研究 工作。王裕宜等[5]通过试验探讨了渗透系数与砾石 土孔隙率之间的关系;陈宁生等 在云南蒋家沟支 沟——大凹子沟开展坡面径流产流试验,研究了泥 石流源区砾石土的渗透规律;陈晓清等[7]通过野外 人工降雨试验得出泥石流的形成与源地土体特征参 数变化存在密切关系;周小军等[4]通过渗透试验得 出了砾石土的渗透系数与其初始孔隙比及细颗粒含 量之间的关系。渗透系数与级配特征之间的关系前 人也做了相关的研究[8
Abstract: On the basis of 182 gravelly soil samples taken from debris flow source area, the particle size distribution are obtained through laboratory test, fractal dimensions of samples are calculated by fractal theory. Analysis of calculated results show that the gravelly soil samples are mainly one dimension fractal; and it account for 88.46% of the total samples, the value of one dimension fractal is between 2.250 - 2.798. Based on the calculated fractal dimension, soil samples are configured; and self-made constant head device with controllable waterhead are used to conduct penetration experiment. The experimental results indicate that the correlation between permeability coefficient and fractal dimension is significant. When dry density equals 1.8 g/cm3, the correlation of permeability coefficient and fractal dimension is best; and the relationship between permeability coefficient and fractal dimension shows obvious power function using multiple regression analysis under different density conditions. Moreover, under same fractal dimension (condition), the permeability coefficient decreases with the increase of density; the power function relation between fractal dimension and permeability coefficient is obvious when fractal dimension ranges from 2.450 to 2.600. This study results can provide theory basis for future critical rainfall research; meanwhile, these can improve the universality and accuracy of the existing forecasting models. Key words: debris flow; gravelly soil; permeability coefficient; fractal dimension; dry density

颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析

颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析

颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析刘秀花;王蕊;胡安焱;周培忠【摘要】颗粒结构组成是反映土壤质地的重要特征,决定着土壤的水力参数,进而对热量、水分和化学物质迁移过程起主导作用。

为揭示土壤颗粒组成对水分运动参数的作用效应,通过灌溉前后不同时空野外试验采样、实验室分析,应用相关分析与通径分析相结合的方法,研究了不同深度(0.1~6m)的砂粒、粉粒、粘粒含量对土壤水分运动参数影响。

结果表明:粘粒含量是影响土壤残余含水率(θr)最重要的正作用因子,其次是砂粒含量的负作用;粉粒含量是影响土壤饱和含水率(θs)最大的正作用因子,并对砂粒传递间接的负作用,其次是砂粒含量的负作用,粘粒含量对其没有影响;影响土壤水分特征曲线形状参数α最大的正作用因子是粉粒含量,其次是砂粒含量的负作用和粘粒含量的正作用;影响土壤水分特征曲线形状参数n最大的正作用因子来至于砂粒和粉粒含量,而粘粒含量的正作用也不能忽视;对土壤饱和导水率(ks)影响最大的是砂粒含量的正作用,其次是粉粒含量的正作用和粘粒含量的负作用,同时粘粒含量通过砂粒传递的负作用对其产生影响。

砂粒和粘粒对土壤水分特征曲线形状参数n的影响显著,砂粒对土壤饱和导水率直接影响较大,而粉粒和粘粒分别对土壤饱和含水率、残余含水率影响明显。

表明通径分析能够透过简单相关的表面深入研究自变量与因变量之间的因果关系,揭示各个因素之间的相对重要性和传递影响。

%Soil particle structure reflects the im portant characteristics of soil texture, determines the soil hydraulic parameters, which plays a leading role for heat, moisture and chemical migration process. In order to reveal the effects of soil structure on water movement parameters,we used space-time field test before and after irrigation sampling, laboratory analysis and path analysis method tostudythe influence of soil hydraulic properties on sand, silt and clay content of vadose zone soil by the path analysis. The results showed that the clay content was the most important positive factor affecting the soil residual moisture (θr), and the sand content was the second negative factor. The silt content was the most important positive factor affecting the soil saturated water content (θs)and transferred the indirect negative influence, the sand content was the second negative factor, while clay content had no effect on it. For the soil water characteristic curve shape parameter (a), the silt content was the biggest positive effecting role, followed by the negative effect of sand content and positive action of clay content. The sand and silt contentswere the main positive factors on the soil water characteristic curve shape parameter (n), but the clay content could not be ignored. For the saturated hydraulic conductivity (ks), the sand was the biggest positive factor, followed by the silt of positive factor and negative clay content, and at the same time it transferred the influence to clay content which impacted the saturated hydraulic conductivity. Sand and clay had a significanteffect to the soil water characteristic curve shape parameter n, soil saturated hydraulic conductivity was directly affected by sand (0.91) content, and the silt and clay contents influenced the soil saturated moisture content and residual moisture content (0.89). This indicated that path analysis can reveal the relative importance of various factors, through the simple causal correlationbetween independent and dependent variables.【期刊名称】《沈阳农业大学学报》【年(卷),期】2016(047)003【总页数】7页(P320-326)【关键词】颗粒组成;土壤水分运动参数;相关分析;通径分析;包气带【作者】刘秀花;王蕊;胡安焱;周培忠【作者单位】长安大学环境科学与工程学院/旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,西安 710054;长安大学环境科学与工程学院/旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,西安 710054;长安大学环境科学与工程学院/旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,西安710054;国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司,辽宁鞍山114014【正文语种】中文【中图分类】S153刘秀花,王蕊,胡安焱.颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析[J].沈阳农业大学学报,2016,47(3):320-326.包气带土壤质地变化复杂,受区域、局部地质条件和环境变化的控制。

土壤颗粒组成与常用的土壤水分物理性质参数关系研究进展

土壤颗粒组成与常用的土壤水分物理性质参数关系研究进展

土壤颗粒组成与常用的土壤水分物理性质参数关系研究进展摘要:土壤水分物理性质是土壤的物理性质和与其相适应的土壤中水分动态的特征,反映了土壤的结构状况、养分状况、持水性能、保水能力及渗透能力,是评价土壤质量的重要指标,也是研究土壤水分传输的前提和基础。

良好的土壤水分物理性质对涵养水源、保持水土、增强土壤抗蚀、抗冲性能有重要的意义。

关键词:土壤物理性质;土壤质地;土壤水分一、土壤质地参数土壤是由固相、液相和气相组成的复杂多孔体[1]。

土壤孔隙度是土壤固体颗粒之间形成的不同形状和大小的孔隙的数量、比例和分布的总称。

土壤的这种特性直接影响着土壤中固、液、气三相物质组成的协调,是土壤的重要物理性质之一。

土壤质地是具有不同机械组成的土壤的外部特征,是人们在农业活动中认识、利用和改良土壤的重要依据。

以砂质土为例,该种质土壤物理含沙量大于80%,土壤孔隙度高,渗透性强,通气性好,蓄水能力差,常缺水缺肥,通气性好;粘性土壤颗粒间孔隙小,毛细管孔隙丰富,保水保肥性好,但土壤通气性差,干旱易列出,耕作不良,耕作周期短。

土壤孔隙中的水分受不同形式的力的影响,表现为不同类型的土壤水分。

土壤水分主要受土壤颗粒分子力、土壤孔隙毛细管力和地球重力的影响。

土壤颗粒对水分子的吸引力称为分子力。

其主要作用于靠近土壤颗粒表面的水分子。

离土壤颗粒越远,分子力的作用越小,在几十个水分子的厚度下几乎不起作用。

由土壤分子力固定的土壤水称为结合水,可分为两类:吸湿水和膜水。

吸湿水在干燥的土壤颗粒表面被分子重力强烈吸收。

由于水分子受到土壤颗粒表面的强烈吸引,分子之间的距离小于液态水分子之间的距离,所以吸水性水表现出固体水的性质。

吸湿水不能移动,对作物生长影响不大。

土壤孔隙是一种非常细的毛细管,相互连接,可以在孔隙中的水上产生毛细作用力。

通过毛细管力固定在土壤中的水称为毛细水。

根据毛管水与地下水的相互作用,可分为上升毛管水和毛管悬浮水。

地下水可以通过毛细作用进入土壤孔隙,称为上升毛管水;在降雨或灌溉后通过毛细作用保留在土壤表面,与地下水没有直接的水力关系为悬浮毛细水。

粗集料含水率试验

粗集料含水率试验

粗集料含水率试验1 目的与适用范围测定碎石或砾石的含水率。

2 仪具与材料2.1 烘箱:能使温度控制在105±5摄氏度。

2.2 天平:称量5kg,感量不大于5g。

2.3 容器:如浅盘等。

3 试验步骤3.1 根据最大粒径,按T0301的方法取代表性试样,分成两份备用。

3.2 将试样置于干净的容器中,称量试样和容器的总质量(m1),并在105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒重。

3.3 取出试样,冷却后称取试样与容器的总质量(m2)。

4 计算含水率按式(1)计算,准确至0.1%。

ω=(m1-m2)/(m2-m3)*100式中:ω--粗集料的含水率,%;m1--烘干前试样与容器总质量,g;m2--烘干后试样与容器总质量,g;m3--容器质量,g。

以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值。

T0306-1994 粗集料含水率快速试验(酒精燃烧法)1 目的与适用范围快速测定碎石或砾石的含水率。

2 仪具与材料2.1 天平:称量1000g,感量不大于1.0g。

2.2 容器:铁或铝制浅盘。

2.3 大于50mL的量筒或量杯。

2.4 酒精:普通工业酒精。

3 试验步骤3.1 取洁净容器,称其质量(m0)。

3.2 向干净的窗口中加入约500g试样,称取试样与容器合质量(m1)。

3.3 向容器中的试样加入酒精约50mL,拌和均匀点火燃烧,并不断翻拌试样,待火焰熄灭后,过1min再加入酒精约50mL,仍按上述步骤进行。

3.4 待第二次火焰熄灭后,称取干试样与容器总质量(m2).注:试样经两次燃烧,表面应呈干燥色,否则须再加酒精燃烧一次。

4 计算粗集料含水率按式(1)计算,准确至0.1%。

ω=(m1-m2)/(m2-m0)*100式中:ω--粗集料含水率,%;m0--容器质量,g;m1--未烧干的试样与容器总质量,g;m2--烘干后的试样与容器总质量,g;以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值。

T0307-1994粗集料吸水率及表面含水率试验1 目的与适用范围测定碎石或砾石的吸水率,即测定以烘干质量为基准的饱和面干状态含水率。

土壤砾石的分布及其对水文过程的影响

土壤砾石的分布及其对水文过程的影响

土壤中大于2mm的矿物颗粒为砾石(gravel),砾石含量大于30%的是砾石土,小于30%的是砾质土。

砾石广泛存在于土壤中,特别是在地中海,土壤表层的砾石含量超过60%[1]。

土壤中的砾石不仅能改变土壤的物理和化学特性,影响土壤的农学特性[2],而且能制约一系列的土壤过程,如表土结皮、水分入渗、蒸发、径流和水蚀[1,3 ̄5]。

长期以来,由于工作条件和交通条件的限制,含有大量砾石的土壤很少用来作为农业生产用地,对砾石土/砾质土的研究工作开展较少,并且忽略了土壤中的砾石含量,仅考虑土壤的细颗粒部分,不能正确了解砾石土/砾质土的特性[2]。

近年,随着山地土壤的开发与利用,砾石土/砾质土的研究受到广泛重视[1,3 ̄7]。

土壤中砾石的空间分布及其对土壤侵蚀、土壤贮水量和土壤水分蒸发的影响的研究,对于提高山地土壤的生产力和区域可持续发展有着重要的理论价值和应用价值。

1土壤砾石的分布自然和人为活动都能导致土壤砾石含量和大小的再分布[7,8]。

砾石含量和大小的空间变化除了受到上述过程的影响外,还与坡度和砾石的岩性有较大关系。

1.1坡度与砾石的分布土壤砾石含量和大小的空间变化基本上是由坡度决定的。

由于侵蚀和水蚀过程的作用,砾石含量随坡度呈增加趋势[8]。

在陡坡处,土地少被农用,受到侵蚀的时间比缓坡段的要长,易形成一个高砾石含量的土壤砾石的分布及其对水文过程的影响李燕,高明,魏朝富,刘吉振(西南大学资源环境学院,重庆400716)摘要:砾石广泛存在于土壤中。

砾石含量和砾石大小随坡度呈增加的趋势,并受到岩性和耕作措施的影响;土壤表层的砾石含量和坡度存在着直线、对数或指数的关系;砾石土/砾质土的水分含量与砾石含量、砾石的来源、大小、孔隙度以及砾石在土壤中存在的位置有关;表土的砾石能增大土壤渗透率、延迟地表积水和径流形成,降低表土水分蒸发,进而减少了土壤和水分的损失。

土壤中的砾石不仅改变了土壤的物理特性和化学特性,影响了土壤农学特性,而且制约了一系列的土壤过程。

粗集料含水率试验

粗集料含水率试验

T 0305-1994粗集料含水率试验1目的与适用范围测定碎石或砾石等各种粗集料的含水率;2 仪具与材料(1)烘箱:能使温度控制在105℃±5℃(2)天平:称量5㎏,感量不大于5g 。

(3)容器:如浅盘等。

3 试验步骤3.1根据最大粒径,按T0301的方法取代表性试样,分成两份备用。

3.2将试样置于干净的容器中,称量试样和容器的总质量(m 1),并在105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重。

3.3取出试样,冷却后称取试样与容器的总质量(m 2)。

4 计算含水率按式(T0305-1)计算.精确至0.1%。

ω=1223100m m m m -⨯- (T0305-1) 式中:ω——粗集料的含水率(%);m 1-——烘干前试样与容器总质量(g);m 2——烘干后试样与容器总质量(g);m 3——容器质量(g)。

5报告以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值。

T 0306-1994粗集料含水率快速试验(酒精燃烧法)1目的与适用范围快速测定碎石或砾石的含水率。

2仪具与材料(1)天平:称量1000g ,感量不大于1.0g 。

(2)容器:铁或铝制浅盘。

(3)大于50mL 的量筒或量杯。

(4)酒精:普通工业酒精。

3试验步骤3.1取洁净容器,称其质量(m 0)。

3.2向干净的容器中加入约500g 试样,称取试样与容器总质量(m 1)。

3.3向容器中的试样加入酒精约50mL ,拌和均匀点火燃烧,并不断翻拌试样,待火焰熄灭后,过1min 再加入酒精约50mL ,仍按上述步骤进行。

3.4待第二次火焰熄灭后,称取干试样与容器总质量(m 2)。

注:试样经两次燃烧,表面应呈干燥色,否则须再加酒精燃烧一次。

4计算粗集料含水率按式(T0306—1)计算,精确至0.1%。

ω=1220100m m m m -⨯- (T0306-1) 式中:ω—粗集料含水率(%);m 0——容器质量(g);m1——烧干前试样与容器总质量(g);m2——烘干后试样与容器总质量(g)。

向上特高压工程满负荷试验圆满完成

向上特高压工程满负荷试验圆满完成

S  ̄ h u a n W a t e r P o w e r田
分, 于1 8时 3 0 分左右负荷降至 3 0 0万千瓦 , 试验结束 。为配合此 次满负荷 试验 , 四川 公 司按 照 国家 电 网公 司运检部 的 统一部署和要求 , 成立 了以王平副总经理为组长 的保 障领导小组 , 指挥 开展保 障工作 。试 验期 间 , 四川公 司严格履行 各
级领导及管理人员 到岗到位制 度和报送纪律 , 做好 了应 急预案 , 积极加强对 相关输 电线路和变 电设备 的特巡 , 全 面开展 现 场看护 、 监测 等保 障工作 , 确保线路 隐患的及时发现与处理 , 为该试 验顺 利进 行提供 了坚强保障 。
疆 电外 送 青 海 3年 将 达 1 0 0亿 千 瓦时
日前 , 新疆 电力公 司同 国网西 北分 部 和 青海 省 电力 公 司签 订 了《 西北 电网 中长期 跨 省 电能交 易 合 同 ( 新疆 送 青 海) 》 , 达成 3 年新疆跨省送青海 1 0 0 亿千瓦时 电量 的中长期合约 , 其中2 0 %电量将 由风 电等新 能源 打捆外送 。从 2 0 1 3 年到 2 0 1 5年 , 新疆 电网将 向青海送 电 1 0 0亿千瓦时 , 除2 0 % 电量将组织 由风电等新 能源打捆 外送 外 , 其余 8 0 %电量将组 织 新疆 电网 内的高效 、 节能 、 脱硫 、 脱硝、 环保 的大型火电机组外送 , 相 当于外送标 准煤 2 7 2万 吨。据 测算 , 仅 今年外送 青 海3 0亿千瓦时 , 就可以在原来基础上提升火 电机组利用小 时数 2 3 1 小时 。主要承担新疆 向青海 送 电任务 的是正在建设 中 的新疆与西北 主网联 网 7 5 0干伏第二通道工程 , 该工程将于今年 6月建成投运 。

实验一、二小结

实验一、二小结
满足稳定流条件(Q、H、△H、I、V)
2、讨论三种试样V—I曲线是否符合达西定律?试分析其原因
砾石稍有偏离:Q大,气泡多,K变小;雷诺数大于10的层流或紊流; 实验误差:气泡影响;测压管不稳定;读数误差。
3、将达西仪平放、斜放,其结果是否相同?
相同;渗透系数(K)只与岩石性质及流体物理性质有关
4、比较不同试样的K值,分析影响K值的因素
如下表,在表格中用、、和表示相应项目的大小 或含量的变化。
(注:表示最大或最多,表示最小或最少)
项目
样品 砾石样 砂土样
孔隙度 给水度 持水度 重力水含量 结合水含量
3 2 4 1பைடு நூலகம்
1 2 3 4
4 2 3 1
1 2 3 4
4 2 3 1
砾砂混合土
粘土样
实验二
达西渗流实验
1、为什么要在测压管水位稳定后测定流量?
持水度(%)
1.81 26.30 9.20
砂砾混合 18.48 孔隙度:砂>砾>砂砾混合
n砂> n砾 分选不同,细颗粒的分选优于粗颗粒 n砂砾混合= n砂× n砾 分选最差,故最小 理想条件下,孔隙度与粒径无关,与分选有关 给水度:砾>砂>砂砾混合 与粒径、分选有关
持水度:砂>砂砾混合>砾
与粒径、分选有关
实验一
思考题讨论:
孔隙与水
1、从试样中退出的水是什么形式的水?退水结束后 保留的是什么形式的水?
退出:重力水、支持毛细水 保留:结合水、孔角毛细水、悬挂毛细水
2、根据实验结果,分析比较松散岩石的孔隙度、给水度、 持水度与粒径和分选的关系。
孔隙度(%)
砾石 砂 36.51 42.74

不同干密度砾石土的土-水特征曲线规律及拟合分析

不同干密度砾石土的土-水特征曲线规律及拟合分析

不同干密度砾石土的土-水特征曲线规律及拟合分析摘要:利用SWC-150 Fredlund 土-水特征曲线压力仪,对不同干密度的砾石土进行土-水特征试验,探讨不同干密度下土-水特征曲线(SWCC)的变化规律;采用四种不同的拟合方程对试验所得的土-水特征曲线通过最小二乘法进行拟合,获得了拟合参数及残差平方和。

通过残差平方和剂曲线形状对比,Fredlund & Xing 四参数方程的拟合效果最好。

Abstract: SWC-150 Fredlund Soil-Water Characteristic Cell is used to test the soil-water characteristic curve (SWCC) of gravelly clayeysoils with different densities to discuss the change rule of SWCC. Using least-square method, SWCC is fitted by four fitting tri-parametermodel, the parameters and residual sum of squares of the model are discussed. Through the residual sum of squares and curve shapes, thefitting effectof Fredlund & Xing four parameter equation is best.关键词:土-水特征曲线;干密度;试验;拟合Key words: soil-water characteristic curve;dry density;test;fitting 中图分类号:TU44 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)24-0067-030 引言非饱和土是目前土力学领域的研究方向,而土-水特征曲线SWCC(Soil-Water Characteristic Curve)是近年国内外研究的热点。

含水率对高液限细粒土砾与粉质黏土抗剪强度影响比较研究

含水率对高液限细粒土砾与粉质黏土抗剪强度影响比较研究
K u n mi n g 6 5 0 2 0 1 , C h i n a ; 2 . C h i n a S t a t e C o n s t r u c t i o n R a i l w a y C o . , L t d , B e i j i n g 1 0 0 0 5 3 , C h i n a )
Abs t r a c t :I n r e c e n t y e a r s ,a s t h e c ha n g e o f e x t r e me we a t h e r,e a r t h d a m s a f e t y p r o b l e ms i n c r e a s i n g, i n o r de r t o s t u d y t h e e f f e c t o f d i f f e r e n t d a m ma t e r i a l s f o r e a r t h d a m s a f e t y,b a s e d o n t h e s t r a i n di r e c t s h e a r a p pa r a t u s o f s i l t y c l a y a n d hi g h l i q u i d l i mi t i f n e g r a i n e d s o i l g r a v e l s o i l s a mpl e s i n d i f f e r e n t wa — t e r c o n t e n t a n d i mp l e me n t a t i o n o f d i f f e r e n t n o r ma l s t r e s s u n d e r un d r a i n e d c o n s o l i d a t e d q u i c k s h e a r t e s t s,r e s e a r c h d i f f e r e n t wa t e r c o n t e n t a n d d i f f e r e n t s t r e s s c o nd i t i o n s a f f e c t t he s h e a r s t r e ng t h o f s o i l . Te s t r e s u l t s s h o w t h a t t h e s i l t y c l a y i n t h e ma x i mu m d r y d e n s i t y a n d o p t i mu m mo i s t u r e c o n t e n t

土力学含水率试验课件

土力学含水率试验课件
土力学含水率试验课件
目 录
• 土力学含水率试验概述 • 含水率试验方法
• 含水率试验结果分析 • 含水率试验注意事项
01 土力学含水率试验概述
含水率定 义
含水率定义
含水率是指土中含有的水分所占 的百分比,通常用百分数表示。 它是描述土的含水状况的一个重 要参数。
计算公式
含水率( % ) = (土中水的质量 / 土的质量)×100%
比重法
比重法是一种通过测量土壤比重和土壤含水率之间的关系来计算土壤含水率的方 法。该方法需要预先制备标准曲线,通过标准曲线查得待测样品的含水率。
比重法的优点是操作简便、快速,对土壤样品破坏较小。但是,该方法需要制备 标准曲线,且标准曲线的制作过程较为繁琐,同时结果的准确性也受到土壤类型、 制备方法等因素的影响。
安全注意事 项
操作人员必须经过专 业培训,熟悉试验仪 器的使用和安全规程。
试验区域应保持整洁, 避免杂物和易燃物品 的堆放,确保安全。
试验过程中应佩戴防 护眼镜、手套等个人 防护装备,防止意外 伤害。
试验误差控制
试验前应检查仪器设备的准确性 和可靠性,确保测量结果的准确
性。
试验过程中应严格按照操作规程 进行,避免人为误差。
对同一试样进行多次测量,取平 均值作为最终结果,以提高试验
精度。
试验环境要求
试验室应保持干燥、清洁、通 风良好,避免尘埃和杂质的干扰。
试验温度和湿度应符合标准要 求,以保证试验结果的可靠性。
对于特殊要求的试验,应提供 相应的环境条件,如温度、压 力等。
THANKS
数据收集
在含水率试验中,需要收集土样的重 量、含水率、密度等数据。这些数据 可以通过试验仪器直接测量或计算得 出。

含水率对土石混合体力学特性影响的试验研究

含水率对土石混合体力学特性影响的试验研究

含水率对土石混合体力学特性影响的试验研究薛亚东;岳磊;李硕标【摘要】土石混合体的变形和剪切强度参数主要受含石率、块石形状、土体性质和水等因素的影响,现阶段的研究主要集中在前3方面因素,少有考虑水对其力学性能的影响。

本文通过采用卵石、粉质黏土和水的不同比例制备混合体重塑试样,开展室内大型直剪试验。

研究结果表明:随着模型剪切位移增加,土石混合体应力-切向位移关系曲线表现出3个阶段:线性变形阶段、初始屈服阶段、硬化阶段。

含石率和含水率共同作用影响土石混合体材料力学性质。

其中土石混合体的抗剪强度随含水率的增加经历了缓慢减小-快速减小-缓慢减小3个过程;当含石率相同时,内摩擦角随着含水率的增加,经历了两个阶段的下降过程:低含水率的缓慢下降和高含水率的快速下降。

%The deformation and shear strength parameters of soil-rock mixtures are mainly affected by the stone content,stone shape,nature of soil and water.Nowadays,the study mainly focuses on the three former aspects.The effect of water on the mechanical properties is rarely studied.This paper uses the pebbles,silty clay and water to make soil-rock mixture samples and carrys out large-scale direct shear tests.The test results show that as the shear displacement of model increases,the shear stress-displacement curve of soil-rock mixtures can be divided into three stages:linear deformation stage,initial yielding stage and hardening stage.The interaction of ratio of water and ratio of pebbles affects the mechanical properties of soil-rock mixtures.Overall,the shear strength of mixtures decreases as water content increases.The trend of decrease is slow at first,and then becomes rapid,and slow down again.Forthe same rock content,the internal frictional angle experiences two stages of decline process as the water content increases.Firstly,it decreases slowly when the water content is low.Then it decrease rapidly when the water content is high.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】9页(P21-29)【关键词】土石混合体;含石率;含水率;抗剪强度【作者】薛亚东;岳磊;李硕标【作者单位】同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海 200092; 同济大学地下建筑与工程系上海 200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092; 同济大学地下建筑与工程系上海 200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海 200092; 同济大学地下建筑与工程系上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU47土石混合体是指第四纪以来形成的,由具有一定工程尺度、强度较高的块石、细粒土体及孔隙构成且具有一定含石量的极端不均匀(inhomo-geneous)松散岩土介质系统(徐文杰等,2013)。

青藏高原夏季土壤有机质及砾石影响水热传输特性的数值模拟

青藏高原夏季土壤有机质及砾石影响水热传输特性的数值模拟

青藏高原夏季土壤有机质及砾石影响水热传输特性的数值模拟马琴;刘新;李伟平;丁宝弘【摘要】本文针对青藏高原部分地区土壤有机质和砾石含量较高的特点,在前人工作的基础上,发展了一个新的参数化方案以描述土壤有机质和砾石对土壤导热率、导水率的影响.通过对通用陆面模式CoLM中的土壤水、热参数化方案以及地表蒸发阻抗三方面的逐步改进,对青藏高原藏东南站和纳木错站两种不同下垫面进行单点数值模拟分析.对比原方案与最终优化方案的模拟结果表明:采用新方案的CoLM 模式对藏东南站土壤湿度模拟性能明显提高,平均偏差减小到0.04,而对纳木错站浅层20 cm以上土壤湿度的模拟偏差略微增大.新方案在藏东南站对土壤内部温度的模拟改善较为显著,平均偏差减小了0.2℃;而在纳木错站40 cm以上有所改进.新参数化方案较好地模拟了两个观测站表面能量通量的时间变化,纳木错站7、8月份的潜热通量改进尤为明显,比原方案减少大约20Wm-2,与观测结果较为接近.【期刊名称】《大气科学》【年(卷),期】2014(038)002【总页数】15页(P337-351)【关键词】青藏高原;CoLM模式;有机质砾石;参数化方案【作者】马琴;刘新;李伟平;丁宝弘【作者单位】中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程实验室,北京100011;中国科学院大学,北京100049;中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程实验室,北京100011;中国气象局国家气候中心气候研究开放实验室,北京100081;中国科学院青藏高原研究所青藏高原环境变化与地表过程实验室,北京100011;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】P4611 引言青藏高原是全球气候变化的敏感区,其动力和热力作用对大气环流、气候变化和灾害性天气形成发展有十分重要的影响(卞林根等,2001),而且高原上能量和水分循环对亚洲季风的形成与演化也具有十分重要的作用,所以加深对青藏高原陆面过程的了解,是改善大气环流模式对亚洲季风以及全球天气和气候预报效果的关键(王介民,1999)。

击实试验中软岩颗粒含水率的分析与研究

击实试验中软岩颗粒含水率的分析与研究

水利水电工程设计DWRHE·2020年第39卷第4期击实试验中软岩颗粒含水率的分析与研究李岩李玉贵摘要按照GB/T150123—2019《土工试验方法标准》中粗粒土击实试验的试样制备方法,通常是调制粒径小于5mm的试样含水率,使居中的一个试样的含水率接近细粒的塑限,而粗颗粒则采用饱和面干的方式,这对于坚硬岩或较硬岩是毫无疑问的,因为它们的饱和吸水率多在3%以下,而且不会因吸水而明显软化。

但对于软岩颗粒,尤其是泥岩、泥质页岩、泥灰岩等软岩、极软岩和许多强风化岩类,岩石的自然吸水率和饱和吸水率多在15%以上,粗颗粒会遇水泥化,在这种情况下,如果仍采用饱和面干方式进行制备,会导致这些粗颗粒在击实后变成极软的泥质团块,而引起击实后的土体密实程度极不均匀,也会使试样的最优含水率偏高,最大干密度偏低。

就击实试验中出现的这些问题进行分析和研究,并提出解决对策。

关键词含水率软岩泥化粗颗粒细颗粒击实试验试验方法标准中图分类号TV41文献标识码B文章编号1007-6980(2020)04-0046-03目前,在国内进行的粗颗粒土击实试验通常按照我国国家标准GB/T50123—2019《土工试验方法标准》或按照水利、水电等行业标准进行;但具体试验方法基本相同,通常做法是:调制粒径小于5mm的细颗粒土试样含水率,按试样依次相差2%~3%(主要看5mm以下颗粒含量),使居中的一个试样的含水率接近细粒的塑限,而粗颗粒则采用饱和面干的方式。

这种将粗、细颗粒分别加水进行制备的方法,操作比较简便,含水率易于控制,而且易于寻找含水率与干密度之间的相关关系,因而一直以来被业内同行所普遍认可和采用。

但随着近年来,软岩筑坝料的普遍采用,在通过试验方法找寻以软岩、极软岩为主的粗颗粒土的最大干密度和最优含水率的击实试验中,却遇到了一个技术问题:做为试样中粗颗粒的软岩、极软岩,其吸水率高达15%以上,甚至高达20%,有的遇水还会部分泥化或完全泥化,这样以来,在配置粗颗粒试样时,再用饱和面干的方式就会导致击实后的试样中出现局部的泥质团块。

石砾参数对土壤水流和溶质运移影响研究进展

石砾参数对土壤水流和溶质运移影响研究进展

石砾参数对土壤水流和溶质运移影响研究进展张英虎;牛健植;李娇;韩旖旎;杜晓晴;陈上杰【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2014(046)004【摘要】土壤水流和溶质运移一直是土壤学研究的热点,溶质运移理论主要应用于地下水污染、污染物运移、土壤重金属污染研究等方面.溶质主要通过优先流和基质流进行运移,影响溶质运移因素很多,主要包括土壤结构、质地、水力传导率、体积质量、初始含水量、根系、石砾等.石砾作为土壤质地中的一个分级单位,与溶质运移关系较为复杂.本文综合介绍了石砾基本内涵以及石砾对土壤水流和溶质运移影响研究进展;系统阐述了石砾内部参数(石砾覆盖度、含量、粒径、空间异质性等)和外部参数(根石结构、干湿冻融、耕作等),指出目前研究主要量化土壤表面及土壤表层石砾参数对水文效应、土壤侵蚀、入渗以及径流的影响,然而石砾参数对溶质运移影响研究不够系统,石砾参数与溶质运移关系研究尚处于初步阶段,对土壤深层石砾研究缺乏;归纳了石砾参数研究技术手段及模型;探讨了目前石砾参数对土壤水流和溶质运移影响研究存在的问题以及今后研究趋势.【总页数】10页(P589-598)【作者】张英虎;牛健植;李娇;韩旖旎;杜晓晴;陈上杰【作者单位】北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;江西省水土保持科学研究院,江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,南昌330029;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083;北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S157【相关文献】1.六盘山森林土壤的石砾对土壤大孔隙特征及出流速率的影响 [J], 时忠杰;王彦辉;徐丽宏;熊伟;于澎涛;郭浩;徐大平2.不同土壤容重对石砾地客土耕作层水分入渗的影响 [J], 何靖3.喀斯特小流域土壤石砾分布特征及其影响因素 [J], 丁颖蕾; 周运超4.华北土石山区森林土壤中石砾分布特征对土壤大孔隙及导水性质的影响 [J], 骆紫藤;牛健植;孟晨;张英虎;杜晓晴;蔺星娜;贾京伟5.野外非饱和土壤水流运动速度的空间变异性及其对溶质运移的影响 [J], 杨金忠;叶自桐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

土的颗粒分析试验和界限含水率试验

土的颗粒分析试验和界限含水率试验

土的颗粒分析试验和界限含水率试验土的颗粒分析试验(一)、试验目的颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数,借以明确颗粒大小分布情况,供土的分类与概略判断土的工程性质及选料之用。

(二)试验方法与适用范围1、筛析法:适用于粒径大于0.075mm的土。

2、密度计法:适用于粒径小于0.075mm的土。

3、移液管法:适用于粒径小于0.075mm的土。

4、若土中粗细兼有,则联合使用筛析法及密度计法或移液管法。

(三)、筛分法实验1、仪器设备:(1)符合GB6003——85的要求的试验筛。

粗筛:圆孔,孔径为60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm;细筛:孔径为2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、0.075mm。

(2)、天平:称量1000g与称量200g。

(3)、台秤:称量5kg.。

(4)、振筛机:应符合GB9909——88的技术条件。

(5)、其他:烘箱、研钵、瓷盘、毛刷、木碾等。

2、操作步骤(无粘性土的筛分法)(1)从风干、松散的土样中,用四分法按下列规定取出代表性试样:①粒径小于2mm颗粒的土取100g——300g② 最大粒径小于10mm 的土取300g ——1000g ③ 最大粒径小于20mm 的土取1000g ——2000g ④ 最大粒径小于40mm 的土取2000g ——4000g ⑤ 最大粒径小于60mm 的土取4000g 以上。

称量准确至0.1g ;当试样质量多于500g 时,准确至1g 。

(2)将试样过2mm 细筛,分别称出筛上和筛下土质量。

(3)取2mm 筛上试样倒入依次叠好的粗筛的最上层筛中;取2mm 筛下试样倒入依次叠好的最上层筛中,进行筛析。

细筛宜放在振筛机上震摇,震摇时间一般为10——15min 。

(3)由最大孔径筛开始,顺序将各筛取下,在白纸上用手轻叩摇晃,如仍有土粒漏下,应继续轻叩摇晃,至无土粒漏下为止。

漏下的土粒应全部放入下级筛内。

并将留在各筛上的试样分别称量,准确至0.1g 。

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水 率进 行 比较 , 计 算其 差值 。
组成。大坝土质防渗体采用砾石土直心墙 , 心墙 顶宽 6 m, 顶高程为 1 6 9 6 . 4 I n , 上、 下游坡度均为
1 : 0 . 2 5 , 心墙 底 宽 为 1 2 5 . 7 I n 。长河 坝 大 坝 心 墙
该试验共测定 3 5 组样品 , 具体数据见表 1 。 根据现行试验规范要求 , 对于含水率测定 的
2 研 究 内容
根据资料统计 , 3 5组资料 中有 2组资料偏 出 试验允许偏差 , 分别为第 7 组和第 3 2 组。经分析
认为 , 应该 为试 验过 程 中出现 的偏 差造 成 的 , 因此 该两 组试 验 数 据 不 纳 人 统 计 。通 过 对 剩 下 的 3 3
组试验资料进行统计 , 其砾石含水率 平 均 值 为 1 . 0 7 5 %, 将该值 固定 , 重新计算加权含水率 , 允许 偏差均满足试验规范要求 , 试验结果见表 3 。 通过对上述资料进行分析 , 在实际检测过程 中可以将砾石含水率取一个 固定值 , 只需测定粒
径小于 5 m m 土 的含 水 率 。粒 径 小 于 5 m m 土 的
砾石 土填 筑质 量检 测需 根据 试坑 湿密 度 和含
水率计算其干密度 , 然后根据该试坑 的砾石含量 查室内击实试验资料 , 求得该砾石含量下对应 的
最 大干 密度 , 然后 根据 现 场 干 密 度 和最 大 干 密 度 计算 其 压实 度 。
含 水率/%
(1 O 1 0 ~4 0 >4 0
料湿质量 , 然后 根 据 细料 含水 率 计算 细 料 干质 量 , 将砾 石干质量 和细料干 质量相加得 到全料 干质 量 , 从 而计算 出砾 石含量 , 根据 砾石含量查 得该 砾石含 量所 对应 的最 大干密度 进而计算压 实度 。 2 . 3 快速检 测 方 法在 实际 工程 中的应 用 该 方法 在长 河坝 水 电站砾 石土 心墙 料 的碾压 试 验 中进行 了应 用 , 从 对应 用结 果进 行 的分析 看 , 试 验结 果 与常规 试验 方法 相 比较 都 可 以满足 试验
允许平 行 差值应 符合 表 2中 的规定 。
填筑料共约 4 0 0万 m , 如果按常规试验方法进行 检测 , 每一组均要求得到含水率和砾石含量 , 至少 需要 8 h以上 , 极大 地影 响 了施 工进 度 。 因此 , 有
必 要对 快速 检测 进行 探索 研究 。 长 河 坝水 电站砾 石 土心墙 填筑 料采 用汤 坝料 场天然 砾 石土料 , 经 检测 , 其 天然状 态平 均含 水率 约为 9 . 5 %, P 5含 量平均 值 约为 4 5 %。
收稿 1 3期: 2 0 1 3 - 0 5 . 1 0
因为需要 快速 得 到压实 度 , 因此对 P 5含量
■ S i c h u a n W a t e r P o w e r
谭小军等 : 砾石 土料 中粗粒组分含水率及其关 系研究 与应用
2 0 1 3年第 3期
表 2 含水率测定的允许平行差值表
1 工 程概述
干测定其全料含水率 , 然后再 用该料测其 P 5含
量; 另 外一 份在 其 中选取 具有 代表 性 的 、 粒径 大 于
长河坝 水 电站 系大 渡 河 干流 水 电规 划 “ 三 库
2 2 级” 中的第 l O级 电站 , 上接猴子岩电站 , 下游 为黄金坪电站 。电站采用水库大坝、 首部式地下 引水 发 电 系统 开发 , 电站 总装 机 容 量 为 2 6 0 0 MW。枢 纽 主要 建 筑 物 由砾 石 土 心 墙 堆 石 坝 、 引
谭 小 军 , 江 万 红 , 王 g r _刚
( 中国水利水 电第五工程局有 限公 司 科 研咨询公 司 , 四川 双流 6 1 0 2 2 5 ) 摘 要: 在长河坝水电站砾石土心墙填筑碾压试验过程 中, 事先测定粗颗粒含水率。试 验时只测定粒径小 于 5 m m土的含水
率及粗颗粒含量百分数 , 按加权法计算全料含水率 。采用砾石饱和面干吸水率计 算砾石 含量, 查表求 J D 5 含量 。 关键词 : 长河坝水电站 ; 粗 颗粒含水率 ; 饱和 面干; 砾石 ; 含量 中图分类号 : T V 7 ; T V 4 ; T V 4 2 ; T V 4 1 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 1 - 2 1 8 4 ( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 0 0 8 - 0 4
第3 2卷第 3期
2 0 1 3年 6月






V o 1 . 3 2,No . 3
S i c h u a n Wa t e r P o w3
砾 石 土 料 中粗粒 组 分 含水 率及 其关 系研 究 与应 用
水发 电 系统 、 3条 泄 洪 洞 和 1条 放 空 洞 等 建 筑 物
5 m m的砾石 , 用钢刷迅速将其上沾有的细粒土刷
干净 , 称重并测其含水率及饱和面干吸水率 , 然后 采用酒精燃烧法测粒径小于 5 m m的含水率。根 据P 5含量计算其加权平 均含水率 , 并与 全料含
只测定 粒径 小 于 5 m m 土 的含 水 率及 粗 颗 粒 含量
水率与烘干法所检测 出的含水率误差非常小 , 满 足规范要求 , 完全可 以作为细粒土含水率检测手
段。 2 . 2 P 5含量 的快 速测 定
百分数 , 按加权法计算全料含水率。 该试验过程为 : 取有足够代表性 的试验土样 , 经充分拌匀后分成两等份 , 一份全部放入烘箱烘
2 . 1 含 水 率 的快速 测定
含水率采用酒 精燃烧 法得 到, 酒 精燃烧 法在 3 0 m i n 内可 以得到含水率 , 从 而可 以大大缩短含水 率检测时间。酒精燃烧法与烘干法对比试验情况 见表 4 。
从 表 4可 以看 出 , 酒 精 燃 烧 法所 检 测 出 的 含
主要思路是事先测定粗颗粒含水率 , 试验 时
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