土石坝心墙掺砾土的渗透特性冻融演化规律试验研究

高土石坝普遍采用掺砾黏土作为心墙区的压实填筑材料,而高寒区土石坝心墙在施工过程中面临严峻的冻融问题.对经历冻融作用后的压实掺砾黏土料开展一系列三轴渗透试验,研究冻融条件下其渗透特性的演化规律.试验结果表明:冻融作用后,掺砾黏土的渗透系数较未冻融时增大,且增加程度受冻融次数、围压、掺砾量和初始含水率等因素影响.随着冻融次...     

离子土壤固化剂改性膨胀土冻融过程中水分迁移试验研究

为研究离子土壤固化剂在冻融过程中对膨胀土的影响,采用高低温冻融循环试验箱、DT85G数据采集器和电阻式温度传感器组成一套室内水分迁移试验装置,在一定的试样几何尺寸和外界试验条件下展开离子土壤固化剂加固前后膨胀土水分迁移过程的试验研究。通过测定试验前后膨胀土试样不同位置处含水率、干密度、孔隙率,同时记录该过程中试样不同位置处温度随时间的变化,分析冻融过程中离子土壤固化剂对膨胀土的加固作用。试验结果表明,经离子土壤固化剂加固后的膨胀土在冻融过程中土体温度变化较为缓慢,不同位置处的土壤含水率变化较小,孔隙率较小,整体稳定性较高。     

冻融循环条件下土体试样力学特征研究

针对水利枢纽工程中场地土料填筑体力学特征,设计开展三轴试验研究,获得了围压、冻融循环次数对土料填筑体试样应力应变影响,围压促进土体加载应力一致性增长,但冻融循环次数对土体加载应力影响具有阶段性特征,循环0～10次时,冻融次数与加载应力为负相关,冻融增长2次,抗剪强度平均损耗22.2％,而超过10次后,又为正相关,循环增...     

季节冻土区渠道水分迁移规律及冻胀特性试验研究

为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的微观冻胀特性。结果表明:冻融过程中土样深度16～18 cm处的含水率较高,产生了水分积聚。冻结过程中,土体的微观孔隙结构发生了明显变化,同时发生了裂缝的张开和闭合。在融化阶段,由于冻结水快速融化,土体发生融沉,最大融沉量为6.78 mm。研究成果揭示了渠基土体单向冻融过程中的水分迁移规律、孔隙水的分布状态及其冻胀微观特性,为季节冻土区输水渠道的抗冻胀设计提供了理论基础。     

堤防土方填筑土料的重要性

近几年来,国内外不少工程多选用人工加砾黏土或砾质黏土来完成堤防土方填筑,根据相关规定表明土料粗粒的含量必须控制在50％以内,并且最大粒径也需控制在10～ 15 cm以内,或者是控制在铺土厚度的2/3以内.同时堤防的压实也对填筑土料的均匀性和密实度有着极高的要求,使土料必须满足足够的抗渗性、抗剪强度和抗压缩性.为此,土料对堤防土方填筑有着非常关键的作用,是保证填筑更加符合规定的重要保证.     

砾质土心墙击实特性试验研究

高土石坝施工控制的关键在心墙,为了解决土石坝心墙黏土料滞后于坝壳料沉降对土石坝的正常运行带来不利影响,常采用在心墙黏土料中掺加砾土的办法来减小其沉降量,并且提高心墙料的强度,来满足重型工机具的施工需要;掺用砾石的粒径、级配、风化程度和材质等均对砾质土料的最大干密度产生较大影响,为了解决在上述的特定下心墙的填筑质量控制问题,需要进行掺用不同砾石的击实性试验研究,本文着重介绍通过采用不同地区土料、掺用不同砾石和不同击实仪器的土料击实特性试验研究,找出对砾质土料填筑压实特性产生影响的主要因素,并进行快速压实控制方法的研究。     

季节冻土区含砂低液限黏土冻融过程试验研究

为研究季节冻土区含砂低液限黏土在不同埋深地下水补给时的单向冻融过程,采用由箱体、制冷/热系统和地下水补给系统等构成的冻融系统装置,对大尺寸土体模型进行单向冻融试验。试验结果表明:在冻融过程中,各土层平面的温度、含水率与冻融量均分布不均匀,且三者之间相互影响;在地下水补给下,土体的冻胀量大于融沉量,且融沉时长小于冻胀时长;不同埋深地下水对冻融的影响主要表现在对土体冻前初始含水率的影响,进而影响温度梯度和冻结锋面的变化,进一步影响未冻水的迁移、冻胀量和融沉量等发展,因此,冻融作用为温度场、水分场和位移场等复杂的多场耦合作用的结果。     

青山水库主坝天然建筑材料设计分析

在黏土料和砂砾料料源丰富的地区修筑碾压式土石坝,黏土料和砂砾料是其首选的筑坝材料。以辽宁省葫芦岛市最大的水利工程---青山水库的土坝建筑材料土料为例,通过对黏土料的物理性指标、击实渗透系数、压缩、击实实验分析研究和对各种砂砾料的含水率、渗透系数等指标试验分析研究,总结出了黏土料和砂砾料的部分物理特性、填筑标准和满足《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（ SL251-2000）中对土料质量的施工技术要求。     

粘性土与PVC土工膜结合面的冻融与非冻融摩擦强度试验研究

由于我省地处季节性冻土区,研究土及土与PVC土工膜结合面的冻融及非冻融强度变化的影响因素,为工程提供准确的设计参数尤为重要.本文通过室内试验和现场试验实测成果.试验分析,满足τ=Cm δntgψ关系式后,对粘性土的冻融非冻融和粘性土与PVC土工膜结合面在冻融非冻融的摩擦强度极限特性的变化,作了初步分析探讨.     

湿干冻融耦合循环及干密度对膨胀土力学特性影响的试验研究

为探讨北疆高寒地区恶劣气候对不同干密度下渠基膨胀土力学特性的影响,利用自行设计的单向环境边界加载装置,设计了满足现场渠基膨胀土压实程度、符合北疆地区实际气候条件的三轴压缩试验,研究了湿干冻融耦合循环次数及干密度对膨胀土应力-应变关系、孔隙水压力、有效抗剪强度指标等力学特性的影响。试验结果表明:低围压(σ3=100 kPa)下试样应力-应变曲线的应变硬化程度随干密度的增加逐渐降低;湿干冻融耦合循环作用下干密度较高试样的体积整体呈增大趋势,而干密度较低试样则呈逐渐降低;耦合循环次数的增加促进了试样在不排水条件下偏应力向孔隙水压力的转化,且不同干密度试样的内部土骨架结构强度随循环次数增加存在相互转化现象;耦合循环作用下高干密度试样弹性模量的衰减速率明显低于干密度较低情况;干密度的增加抑制了试样有效黏聚力的衰减,但对有效内摩擦角的衰减却起到加剧效果。     

节理岩体冻融力学特性试验研究

对两种含水率状态下不同连通率的预制节理岩体进行了冻融循环试验,测定了试件冻融后的质量、波速,然后进行了三轴压缩试验,分析了冻融循环作用对节理岩体三轴抗压特性的影响以及损伤变化规律。研究表明:(1)由于含水率不同,冻融损伤后,饱和组节理试件的质量损失和波速衰减较天然组严重,且饱和组试件节理结构面附近劣化程度随着连通率的增加而增大;(2)三轴压缩试验中,两组节理试件三轴抗压特性的冻融效应具有相同的规律,采用二次多项式能很好地拟合峰值强度与冻融循环次数之间的关系;(3)随着冻融循环次数的增加,两组试件冻融损伤变量逐渐增大,且天然组试件抗冻性比饱和组试件强,其中连通率对饱和组试件冻融效应影响显著。     

紫外线辐射及冻融循环双因素下面板混凝土力学性能研究

为了建立考虑紫外线辐射作用的混凝土冻融循环损伤模型,有必要弄清紫外线辐射与冻融循环相结合条件下对面板混凝土力学性能的影响。为此进行了紫外线辐射试验、冻融循环试验和混凝土抗弯强度试验,并对混凝土试件表面状况、质量损失率和抗弯强度进行了对比分析。试验结果表明:在一定冻融循环次数下,水灰比越大,质量损失率越大。相较于未经紫外线照射的对照组,经过紫外线照射的试件在经过一定循环次数的冻融后,其质量损失率更大。紫外线辐射对低强混凝土的质量损失率影响主要是在冻融循环的早期表现出来,而对高强混凝土则是在冻融循环的晚期表现出来。紫外线辐射对经受冻融循环后的混凝土抗弯性能没有明显的影响,在其他条件相同的情况下,水灰比越低,抗弯强度越高。     

石灰改良分散土冻融性能的研究

本文通过试验对冻融前后石灰改良分散土的性能进行了研究,探讨了石灰改良分散土在高寒地区应用的可行性。     

冻融与碳化交替作用下的混凝土性能试验

为了研究冻融与碳化同时作用下混凝土的耐久性,采用冻融和碳化交替作用的方法对不同水胶比、不同粉煤灰掺量的混凝土进行抗冻性能和抗碳化性能试验。试验结果表明:冻融与碳化交替作用下混凝土碳化深度不再服从时间的二次方根的发展趋势,而是随着交替次数的增加发展得更快;冻融作用所占比例越大,混凝土损伤越快,碳化也越严重。     

不同地表条件下季节性冻融土壤的冻融特征分析

通过试验资料,分析了不同地表条件下,季节性冻融期土壤的冻融特征:裸地初冻时间早于地膜覆盖地约38天,早于玉米秸秆覆盖地约45天,早于秸秆和地膜二元覆盖地约47天;裸地最大冻结深度为60 cm,地膜覆盖地为42 cm,玉米秸秆覆盖地为35 cm,秸秆和地膜二元覆盖地为20 cm;地膜覆盖地完全解冻较裸地提前10天,玉米秸秆覆盖地完全解冻滞后裸地约7天;不同地表条件下土壤冻结强度按从小到大排列为裸地,地膜覆盖地,玉米秸秆覆盖地,秸秆和地膜二元覆盖地.     

掺合建筑垃圾微粉混凝土的性能研究

针对建筑垃圾微粉的资源化处理,将粒径小于0.16mm的建筑垃圾微粉作为混凝土的掺合料,按照0%、5%、10%、15%、20%的比例取代水泥制作混凝土,对其进行抗压强度、抗折强度、抗渗性、淡水冻融循环、人工海水冻融循环试验来对其作为掺合料的对混凝土性能影响进行研究。研究表明:随着微粉掺加比例的增加,混凝土强度降低;在5组微粉掺量不同的试验组中,掺加比例为5%时的混凝土抗折、抗渗、抗冻性能较优;减水剂的加入有效改善了掺量较大时混凝土性能下降的问题;将建筑垃圾微粉作为混凝土掺合料具有环保和经济意义。     

季节性冻融土壤入渗的影响因素分析

文中通过大量的入渗试验,对不同地表条件下季节性冻融土壤入渗的影响因素——地温和土壤含水率进行了对比分析,结果表明:未灌水的不同地块土壤入渗能力主要受地温控制,地表有覆盖物的土壤入渗能力与地温的变化趋势接近,而无覆盖物的相对较差;不同时间灌水后土壤的入渗能力主要受土壤含水率的控制,秸秆覆盖地块的土壤入渗能力与土壤含水率的相关程度较裸露地块弱。     

混凝土的抗冻融破坏试验研究

简述混凝土抗冻融破坏现状及机理。通过配合比设计试验，分析影响混凝土抗冻融的因素。     

原状黄土冻融过程渗透特性试验研究

通过对西安Q_3原状黄土在冻融作用下的电镜扫描和三轴渗透试验,研究了原状黄土冻融过程渗透特性变化机理及规律。试验表明:冻融过程中由于土体内部冰晶生长及冷生结构形成导致原状黄土微观结构发生显著变化,融化后的黄土在一定程度上增大了渗透性;基于图像处理软件,计算得到孔隙面积比随冻融次数增加呈指数增加趋势,反映出冻融作用一定程度上破坏原状黄土结构强度,使土体渗透性增强,但多次冻融后结构强度和渗透特性趋于稳定。冻融过程试样表面产生不规则裂缝,且含水率越高,土体表面特征破坏越严重,是渗透性增强的主要原因。渗透系数随围压增大呈指数下降趋势,且高围压时渗透系数差异较小;渗透系数随初始含水率增加近似呈抛物线变化规律,但高围压下渗透系数与初始含水率抛物线变化规律不明显;渗透系数随冻融次数增加近似呈指数增加趋势,但低含水率试样渗透系数变化幅度较小。基于试验数据规律性,进一步得到了考虑围压、初始含水率及冻融次数影响的西安Q_3原状黄土渗透系数多变量预测模型。     

冻融循环及硫酸盐侵蚀双因素下面板混凝土耐久性研究

冻融循环与硫酸盐侵蚀是影响面板混凝土耐久性的两个主要因素。研究了水灰比为0.45、0.42、0.38的面板混凝土在5.0%(质量分数)硫酸钠溶液中单一冻融循环、单一硫酸盐侵蚀及冻融循环及硫酸盐侵蚀交替试验下面板混凝土的质量损失率及相对动弹模量变化规律和特点。结果表明:水灰比越小,面板混凝土的抗冻性及抗硫酸盐侵蚀能力越强。冻融破坏与硫酸盐侵蚀双因素作用不是简单的相互叠加的效应,而是超叠加效应,这两种破坏是相互促进,相互影响。本文的研究方法及成果可以为面板混凝土耐久性研究提供重要的参考依据。