分层监测孔现场分级联合试验确定含水层参数

以华北平原中部咸淡水过渡带的多层含水系统(第Ⅰ含水组底部至第Ⅱ含水组顶部的含水系统)为研究对象,建立了地下水位-水质分层监测系统。通过在多层含水系统开展分层分级抽水试验、微水试验以及分层示踪试验等现场综合试验,借助解析法和数值模拟识别法等多种手段确定各分层水文地质参数。求参结果表明:Ⅰ含底部含水层渗透系数为4.320～7.550m/d,储水系数为4.53×10-4～2.19×10-3;弱透水层渗透系数为2.20×10-3～7.65×10-3 m/d,纵向弥散系数为0.023～0.428m2/d,纵向弥散度为0.010～0.051m;第Ⅱ含水层顶部含水层渗透系数为0.142～0.929m/d,储水系数为4.53×10-4～2.19×10-3。     

硬化水泥石热膨胀性能的调节及其机理研究

研究了水灰比和矿物掺合料对硬化水泥石在20℃～85℃热膨胀性能的影响,并进行了机理分析。研究结果表明：水泥石的热膨胀率和热膨胀系数随着水灰比的增大而减小;粉煤灰和矿粉均可有效降低水泥石的热膨胀性能,其降低程度随掺量的增大而增大;当矿物掺合料掺量相同时,粉煤灰水泥石的热膨胀率及热膨胀系数略低于矿粉水泥石。通过观察水泥石微观形貌和测定水泥石孔隙率等方法,对硬化水泥石的热膨胀性能进行机理分析。     

骨料形状对混凝土水渗透性影响的初步研究

基于流体力学的基本方程,取一元胞单元,通过人工压缩算法求解流体速度场和压力场,提出了混凝土水渗透系数预测的数值方法。数值结果表明:正方形、正八边形和圆形骨料混凝土,相对水渗透系数均随着面积百分数的增大而减小。当骨料面积百分数小于40%时,圆形骨料的相对水渗透系数最大;而当骨料面积百分数大于40%时,正方形骨料的相对水渗透系数反而大于圆形骨料的相对水渗透系数。对于椭圆形骨料混凝土,对于给定的骨料面积百分数,当夹角为0°时,相对水渗透系数随着长细比的增大而增大,但是当夹角为90°时,相对水渗透系数反而随着长细比的增大而减小。     

基于COMSOL的水泥基材料中氯离子传输仿真

深海区的水泥基材料在受到水压力和氯离子浓度梯度的双重作用时，可能产生与一般环境下的氯离子不一样的渗透规律。以水泥砂浆试块作为研究对象，利用基于COMSOL软件的仿真技术以及相应的物理实验分析了静水压力场-氯离子浓度场耦合作用下水泥基材料中氯离子传输机制。研究结果表明：静水压力作用下氯离子传输深度受试块水灰比变化影响巨大，它随着水泥基材料水灰比的增加而快速增加；当静水压力为0.5 MPa时，随着砂浆试块水灰比由0.35增加到0.45和0.55，氯离子传输深度分别增长了28.1%和52.9%；在不同静水压力的作用下相同水灰比砂浆试块氯离子传输深度也有非常明显的变化，其中当砂浆试块水灰比为0.35时，随着静水压力由0 MPa增长到0.5 MPa和1.0 MPa，30 d的氯离子最终传输深度分别增大了43.1%和123.6%。     

带缺陷膨润土防水毯的渗透试验

分别以自来水和0.05 mol/L的CaCl2溶液作为渗滤溶液研究带缺陷膨润土防水毯(GCL)的渗透性能。试验结果表明:自来水渗滤时,GCL的渗透系数随着缺陷直径的增大而增大,缺陷直径达11 mm时缺陷不能完全愈合,致使渗透系数超过1×10-9m/s。CaCl2溶液渗滤时,随着离子交换作用的进行,渗透系数随孔隙体积流量的增大有增大的趋势;缺陷直径小于5 mm时GCL具有一定的自愈能力,但增至7mm时缺陷不能愈合,溶液和缺陷的共同作用使得GCL的防渗性能很差。     

磷渣细度对水泥石脆性和孔结构的影响研究

研究了不同细度和掺量的磷渣对水泥石脆性和孔结构的影响。试验结果表明,当磷渣比表面积较小时,与基准水泥石相比,掺磷渣反而使其脆性系数降低,但当磷渣的比表面积达到350 m2/kg,同时磷渣掺量不高时,随着磷渣比表面积的增大,脆性系数有减小的趋势。磷渣掺量在30%以下时,磷渣细度对水泥石的平均孔径没有明显影响,但较细的磷渣可降低水泥石的最可几孔径及孔隙率;随着磷渣比表面积的增大,早期水泥石中大于50 nm有害孔的相对比例有增加的趋势,但后期明显减小。     

干湿循环对非饱和黄土渗透系数的影响研究

针对不同干密度的重塑非饱和黄土,利用GCTS压力仪研究非饱和黄土在干湿循环条件下的土－水特征曲线,选用van Genuchten模型拟合体积含水量与基质吸力的关系,结合Childs & Collis-Geroge模型预测黄土的非饱和渗透系数,进而分析干湿循环作用及干密度对非饱和渗透系数的影响。研究结果表明：试验地区非饱和黄土的土－水特征曲线拟合相关度高达0.97以上,有良好的适用性;黄土的非饱和渗透系数与干湿循环次数及干密度之间均符合指数函数关系;相同基质吸力条件下,干密度大的黄土非饱和渗透系数大,基质吸力较小时,干密度为1.74 g/cm³的黄土比干密度为1.56 g/cm³的黄土非饱和渗透系数大10²数量级;当干密度保持不变时,随着干湿循环次数的增加,渗透系数逐渐增大,其增幅随体积含水量的增大而增大,随基质吸力的增大而减小;当非饱和黄土试样的体积含水量接近残余含水量时,土体的渗透系数趋于稳定。     

马头电厂四期灰场加高子坝渗流静力稳定分析

1 工程概况 马头发电厂四期灰场位于电厂东部8 km的林场所在地,该灰场一期运行已完成.该灰场原始场地为漳河古河道,地层岩性在5 m以上主要为河流冲积的粉细砂层,以细砂为主,呈棕黄色,湿至饱和,结构松散至稍密状态,颗粒磨圆度稍差,含粘粒较多,有一定的粘结力,强度不均,承载力约130 kPa,渗透系数1～0.5 m/d,属于中等渗透性,灰渣渗透系数0.47×10-4～9.67×10-4 cm/s.初期坝为砂土坝,坝高为7.0 m,上游边坡1∶3,下游边坡1∶2.5,拟建子坝为粉煤灰坝,坝高为7.4 m,上游边坡1∶3.5,下游边坡1∶3,子坝坝顶宽度4.0 m,灰场地震设防裂度为7度.     

水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散影响的试验研究

通过试验,研究了水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散的影响。研究表明:对于给定的水灰比,混凝土氯离子扩散系数随着养护龄期的增大而不断减小;对于给定的养护龄期,混凝土氯离子扩散系数则随着水灰比的增大而增大。当水灰比为0.4至0.6、养护龄期为7 d至28 d时,丙烯酸酯、JSA聚合物和环氧树脂3种涂料均能在不同程度上提高混凝土抗氯离子侵蚀能力,但环氧树脂的效果要明显好于其余两种涂料。     

考虑渗透溶蚀作用的防渗帷幕耐久性控制指标

帷幕是水工程常用的防渗结构,在其长期的服役过程中,渗透溶蚀会导致固相钙分解,渗透系数增大,防渗作用下降。目前,帷幕的渗透溶蚀耐久性缺乏控制指标,影响工程效益。在综合分析各种相关文献、试验和仿真模拟基础上,本文提出了水泥基材料渗透-溶蚀耦合分析模型,研究了渗透系数、固相钙成分对帷幕渗透溶蚀耐久性的影响,发现孔隙溶液的渗透流速影响帷幕的溶蚀进程,氢氧化钙和水化硅酸钙含量决定了最终溶蚀程度,建议采用帷幕孔隙溶液流速和氢氧化钙含量作为耐久性控制指标,当氢氧化钙含量控制在2%以下、帷幕孔隙溶液渗透流速不超过1×10~(-6)m/s时,帷幕渗透系数在运行50 a以后增大值在1个数量级以内。     

裂隙岩体注浆模拟试验研究

通过在模拟的裂隙岩体中进行注浆试验,研究分析裂隙宽度d、注浆压力p、水灰比m的单因素和多因素对浆液扩散半径R、注浆后试件的抗压强度P和渗透系数K的影响规律和它们之间的相互关系。结果表明：R随着d、p、m的增加而增大,影响R最显著的因素是p,其次是d、m;P与d、p呈正相关性,与m呈负相关性,d对P有较大的影响,p次之,m则占有明显的优势;渗透系数K随着d、m的增大而增大,随着p的增大而减小,对K影响最大的是d,其次是p、m。利用计算机优化回归试验数据,得出了它们之间的关系式。     

隧道砂层段排水性能对水压与排水量的影响

为保证运营期某隧道衬砌结构安全提供理论依据,需提出排水量与衬砌水压荷载之间的关系。通过ABAQUS数值模拟软件,将模型中隧道排水系统和初支统一视为一层排水介质,简化为一维第三类边界条件,并利用温度场与渗流场的对应关系,使用温度场模拟渗流场,在保证精度的同时,极大的提高了计算效率。对数值模拟出的变量关系进行曲线拟合,以得到简化计算公式。研究表明,对于本工程,流量与水压1个月内迅速下降并稳定。初支渗透性减小,隧道压力水头增加。当表面渗透系数K≤3×10~(-5) d~(-1)时,可认为初支不透水,承担全部水压;当K≥3 d~(-1)时,可认为初支完全透水,不承担水压力,不影响隧道排水;当表面渗透系数3×10~(-5)≤K≤3 d~(-1)时,稳定水头高于设计水头,承担部分水压力。拟合公式可以合理反应表面渗透系数、水头、排水量、时间的相互关系。     

库水位骤降对均质土坝坝坡稳定的影响分析

采用理正分析软件进行非恒定渗流分析计算和边坡稳定分析,研究了不同库水位降落速度、坝体渗透系数和给水度条件下均质土坝非稳定渗流场的变化规律,分析了上游坝坡的稳定性随着库水位下降及坝体渗流影响因素的变化规律.结果表明:当渗透系数大于0.043 2 m/d时,上游坝坡的滑动安全系数随着库水的下降而趋于稳定,但当渗透系数小于该...     

水灰比对外掺氧化镁的介质孔隙结构参数的影响

为了进一步促进氧化镁混凝土的广泛应用,论文开展了水灰比对外掺氧化镁水泥净浆、砂浆、一级配混凝土砂浆等介质的孔隙结构参数影响的试验研究.结果表明,水灰比对外掺氧化镁介质的孔隙结构参数有重要影响;水灰比增大,试件28 d和180 d的孔隙率均呈增大趋势,孔径均匀性得到改善;水泥净浆和砂浆的平均孔径随着水灰比的增大而增大,一级配混凝土砂浆则相反;随着龄期的延长,水泥石越来越密实,其孔隙构造不断改善.     

英吉沙县克孜勒干渠防渗改扩建的必要性

克孜勒灌区地处塔克拉玛干沙漠边缘,极端干旱、蒸发强烈、降水稀少,渗透系数5.0×10-3cm/s,属中-强等透水区。干渠防渗改扩建工程,渠道水利用系数从0.82提高到0.94,节水量在75%保证率时为455.76×104m3/a。灌溉水利用系数由0.4增加到0.47,灌溉增加效益90.82万元/a。     

夯实水泥土抗渗性能试验研究

在不同的水泥掺入比、龄期、压实度条件下,研究了夯实水泥土渗透性能,结果表明:压实度较小时,水泥的掺入比越大,渗透系数越大;达到一定压实度时,渗透系数随着水泥掺入比的增大而减小;水泥掺入比相同时,夯实水泥土渗透系数随着龄期的延长和压实度的增大而减小;水化初期夯实水泥土的渗透系数降低较快,28 d龄期后,渗透系数降低速率较缓。     

断层影响带渗透特性演化规律与实测方法研究

断层影响带的渗透特性演化规律的获取对重大地下工程的布局、设计及建造等具有极为重要的参考价值。以西北某高放废物处置预选区边界断层及下盘节理识别为前提,在节理线密度统计分区的基础上,精细化布设钻孔,以引入的高精度在线示踪技术为主要实测方法,辅以压水试验数据,初步获取了断层至原岩区的渗透特性演化规律:核部碎裂岩带的渗透系数为10~(-6) m/s,损伤带为10~(-7)～10~(-8) m/s,原岩区为10~(-8)～10~(-9) m/s,趋势为随着远离断层核心区,渗透系数逐渐减小;核部除有限的相对低渗的核心区外整体导水良好,沿断层走向为优势渗流方向,其走向渗透性比垂向渗透性大约2倍;该试验点靠近断层损伤带原岩区中的张性节理对岩体渗透性贡献率要大于剪性节理,两者渗透系数可相差约2倍多。     

降雨对路堤边坡影响的数值模拟研究

以云南某路堤边坡工程为依托,利用GEO Studio有限元软件进行数值模拟,采用渗流-应力耦合的方式,研究降雨强度、降雨时长、土体渗透系数对边坡孔隙水压力及稳定性影响。研究结果表明：降雨强度越强,边坡表层的孔隙水压力上升就越快,边坡达到暂态饱和的区域也会增大;降雨持时的增长会使边坡表层孔隙水压力呈现先快后慢的上升特点,且暂态饱和区会由坡脚逐渐上移;土体渗透系数影响雨水的入渗速率,当其小于降雨强度时,边坡表层孔隙水压力变化明显,反之则不明显。边坡稳定性随着降雨强度、降雨时长、土体渗透系数的增大而降低,拟合后边坡稳定性与降雨强度呈指数递减型关系,与降雨时间呈线性递减关系,与土体渗透系数呈指数递减型关系。     

某高填方体灰岩碎石土填料渗透特性研究

以我国西南某高原机场为例,通过对高填方体灰岩碎石土进行渗透试验研究,得到灰岩碎石土的渗透特性,以获得其渗透变形规律。研究结果表明:(1)渗透系数为1.18×10~(-2)~1.34×10(-2)cm/s,属于强透水层;(2)潜蚀发生的临界水力坡降为0.2,潜蚀类型为管涌;(3)管涌发生后,填料中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动并流失,此时土体孔隙增大,渗透系数增大,从而引起高填方体不均匀沉降,甚至破坏。     

水泥土渗透特性与强度特性研究综述

通过分析和归纳近年来水泥土研究成果,总结了水泥土的渗透和强度特性,并提出了水泥土耐久性和腐蚀性问题。水泥掺入比是影响水泥土渗透和强度的主要因素,渗透系数随掺入比或龄期的增加而减小,并趋于一定值。相同水泥掺入比条件下,龄期是影响水泥土渗透系数的主要因素;强度随掺入比或龄期的增加而增大,外掺剂是否改善水泥土强度取决于外掺剂的自身性质,强度随水灰比的增大而减小。应力应变曲线型态与围压相关,低围压下为软化型,并随围压的增大向硬化型发展; 剪切破坏面上法向应力与轴向夹角Θ_f随着围压增加而减小。