收藏本站
《西安建筑科技大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同粒径级砂性土渗透特性试验研究

张宜健  
【摘要】:砂性土是指粗粒类土中砾粒组质量小于等于总质量50%的无粘性土,其粒径区间主要分布在0.075-2mm左右,广泛分布于我国江、河、沙漠地区。天然砂土的主要构成成份为粒径大小不同的砂粒以及少量粉粒和粘粒,粒状组成使得砂性土具有压缩模量大、抗剪强度高的优点;在结构性上,砂性土比表面积较小,孔隙尺寸较大,因而其还具有良好的渗透性。良好的力学性能和水力学性能使得砂土广泛应用于建筑工程、水利工程等诸多工程领域,但良好的渗透性也为实际工程带来了诸多的安全性隐患,比如基坑开挖过程中的管涌、流砂,土石坝设计过程中的渗透稳定性问题等诸多水力学问题,因而针对砂土渗透性的相关研究具有重要意义。 国内外学者针对天然无粘性土的渗透性有过诸多研究,从工程实践、试验研究、理论推导三个方面讨论了渗透性的相关影响因素,并给出理论性或经验性公式,其中较为典型的有国外的Kozeny–Carman公式、国内南京水利水电科学院的刘杰公式,这些研究对于推动渗流学科领域的发展以及指导工程实践都具有重要意义。 本文基于前人的研究,首先理论上以传统渗透模型为基础推导出渗透系数的理论表达式,而后在粒径级层面通过常水头渗透试验研究了砂性土渗透性的影响因素。整个试验首先以单一粒径级为研究对象,在粒径级层面研究了砂土渗透系数的相关影响因素,并在此基础上基于多粒径混合料的试验讨论了级配对渗透性的影响,从而将单一粒径级的研究成果推广到天然砂土,最终通过回归分析,拟合各参数建立新的渗透系数模型便于工程实践参考使用,本文主要结论如下: (1)对于单一粒径级的砂土,渗透系数随着孔隙率的增加而线性增加、随均值粒径二次方的增加而线性增加,渗透系数与二者具有良好的线性正相关性。 (2)对于天然砂土,等效粒径、孔隙率、曲率系数、不均匀系数对渗透系数都有着一定程度的影响,其中尤以等效粒径对渗透系数的影响较大,等效粒径的变化能导致渗透系数量级上的差异。这四个参数与渗透系数都存在着较好的线性正相关性。 (3)综合考虑渗透系数的四个影响因素,通过线性回归分析,拟合出经验性渗透系数计算公式:K=C·(n~3)/((1-n)~2)·d_a~2C_u·C_c,便于工程实践中估算天然砂土渗透系数和配制有特定渗透性要求的砂土时使用。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU441;TU411.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘光尧;渗透系数概念发展的回顾[J];工程勘察;1997年02期
2 薛新华;张我华;;堤坝管涌渗流的损伤机理分析[J];江南大学学报(自然科学版);2009年01期
3 崔荣方;陈建生;许霆;;无粘性土粒径特征对其渗透性的影响[J];山西建筑;2006年06期
4 杨靖;汪吉林;;砂性土渗流的分形特征研究[J];煤田地质与勘探;2010年02期
5 朱崇辉,刘俊民,王增红;无粘性粗粒土的渗透试验研究[J];人民长江;2005年11期
6 朱崇辉;刘俊民;王增红;;粗粒土的颗粒级配对渗透系数的影响规律研究[J];人民黄河;2005年12期
7 李晓玲,高慧民,杨世华;黄河大堤堤基砂性土渗透变形特性研究[J];人民黄河;1999年07期
8 丁留谦;张启义;姚秋玲;;1998年长江流域管涌险情特点分析[J];水利水电技术;2007年02期
9 赵正信;陈建生;陈亮;叶合欣;;无黏性土管涌的临界流速[J];水利水电科技进展;2008年02期
10 吴良骥;;无粘性土管涌临界坡降的计算[J];水利水运科学研究;1980年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
3 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
4 李辉;曾月进;曾明顺;姜建华;杨彩虹;裴寒蕊;;土的弹塑性与先期固结压力的试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年03期
5 赵永军;;加筋土挡墙在高寒地区的施工新技术[J];四川建筑科学研究;2008年04期
6 张誉;孙方;贾彬;王汝恒;;砂卵石土在动荷载作用下的动弹性模量研究[J];四川建筑科学研究;2008年06期
7 李杰;徐利;周丽琴;;深基坑复合土钉支护受力机理分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期
8 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
9 吴波;汪东林;程桦;;软土流变特性试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
10 李德章;;复杂环境下超浅埋地下通道施工技术研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙凤余;郑伟;赵秋芳;郭新华;;朗肯理论在矿山环境保护与综合治理中的应用[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 朱晟;;土石坝震害与抗震安全[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 李军;李强;周靖凯;张宇;;基于二次曲线形式摩尔包络线的履带车辆推力计算研究[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
4 李伟;袁昶;;船坞坞口围堰钢板桩拔除工艺设计与实践[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
5 谢欣;张家生;刘聪聪;;尾矿料的力学性试验研究[A];第四届全国尾矿库安全运行技术高峰论坛论文集[C];2011年
6 高正夏;赵海滨;;向家坝坝基岩体软弱夹层渗透变形现场试验研究[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
7 唐晓松;郑颖人;董诚;;应用神经网络预估粗颗粒土的渗透系数[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 王志达;龚晓南;蔡智军;;浅埋暗挖隧道开挖进尺的计算方法探讨[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 张玉成;杨光华;胡海英;张有详;;在软土地基上有反压护道路堤及堤坝的稳定计算[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 殷宗泽;朱俊高;;真三轴仪的改进[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 胡光海;东海陆坡海底滑坡识别及致滑因素影响研究[D];中国海洋大学;2010年
3 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 邵玉娴;粘性土工程性质的温度效应试验研究[D];南京大学;2011年
7 朱崇辉;筑坝土料的水利工程性质研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
9 刘飞;吉林敦化地区草炭土特性的时间效应研究[D];吉林大学;2011年
10 宋晶;分级真空预压法加固高粘性吹填土的模拟试验与三维颗粒流数值分析[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵庆;土石坝坝下涵洞三维有限元分析[D];郑州大学;2010年
2 孙志明;土石坝综合防渗系统软件开发设计[D];郑州大学;2010年
3 李亚帮;膨胀性充填裂隙水力特性实验研究[D];郑州大学;2010年
4 刘鹏辉;降雨入渗对土石混填路堤边坡稳定性的影响分析[D];郑州大学;2010年
5 胡志超;箱型钢筋混凝土倒虹吸非线性有限元分析[D];郑州大学;2010年
6 王士革;填方路基下长短桩复合地基沉降特性研究[D];郑州大学;2010年
7 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
8 纠永志;基于非达西渗流的饱和黏土一维非线性固结理论研究[D];郑州大学;2010年
9 张瑞禹;改良风积土物理力学性质试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 王彬;砂性土路堤内部含水率变化规律室内试验研究[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张颖;王蔚;田丽;刘晓为;李玲;;微流动的尺寸效应[J];微纳电子技术;2008年01期
2 王腊春,许有鹏,张立峰,史运良,汪文富;贵州普定后寨地下河流域岩溶水特征研究[J];地理科学;2000年06期
3 吕维先;渗流过程的分形模拟[J];地球科学;1993年05期
4 贾振岐,王延峰,付俊林,张连仲;低渗低速下非达西渗流特征及影响因素[J];大庆石油学院学报;2001年03期
5 王秀艳,刘长礼;对粘性土孔隙水渗流规律本质的新认识[J];地球学报;2003年01期
6 刘光尧;渗透系数概念发展的回顾[J];工程勘察;1997年02期
7 陈建生,刘建刚,焦月红;接触冲刷发展过程模拟研究[J];中国工程科学;2003年07期
8 陶然,权晓波,徐建中;微尺度流动研究中的几个问题[J];工程热物理学报;2001年05期
9 钟映春,谭湘强,杨宜民;微流体力学几个问题的探讨[J];广东工业大学学报;2001年03期
10 冶运涛;伍靖伟;王兴奎;;双套环测定土壤渗透系数数值模拟分析[J];灌溉排水学报;2007年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程卫民;;粉粒状植物原料粉碎作业时其粒径与能量关系[J];中国野生植物资源;1989年01期
2 吴金塔,潘秀丽;具有合理性检验功能的悬移质级配曲线图形处理软件的设计[J];水文;1995年02期
3 李由宁;悬移质泥沙颗粒分析计算程序[J];广西水利水电;1994年04期
4 陈杨;;泥沙的各粒径级别与辽河下游沉积的关系分析[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2011年07期
5 刘建军,李百鸣,王丹;漓江壅水工程推移质输沙率研究[J];武汉大学学报(工学版);2002年04期
6 杨靖;汪吉林;;砂性土渗流的分形特征研究[J];煤田地质与勘探;2010年02期
7 马长波;覃静;;孔压参数在静力触探试验中的应用研究[J];人民长江;2010年15期
8 倪晋仁,韩鹏,王光谦,张仁;黄河中游水保措施对入黄干支流泥沙特性的影响:Ⅱ.减沙效益分析[J];自然资源学报;1997年02期
9 赵伯良,工雄世,刘明月,刘木林;粒径计法颗粒分析历史资料改正方法实验研究[J];人民黄河;1995年04期
10 牛占,和瑞勇,李静,袁东良;激光粒度分析仪应用于黄河泥沙颗粒分析的实验研究[J];泥沙研究;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张菁菁;温蓓;单孝全;;中国典型土壤不同粒径级份对六氯苯的吸附行为研究[A];持久性有机污染物论坛2008暨第三届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2008年
2 张菁菁;;HCB和DDT在土壤不同粒径级份中分布的时间效应[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
3 崔传杰;王静;范文华;周建伟;厉明排;;山东黄河不同泥沙粒径分组和不同流量分级情况下的冲淤特性分析[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第四届学术讨论会论文集[C];2003年
4 李作虹;;招徕河电站大坝混凝土原材料特性及配合比选择[A];2004年全国碾压混凝土坝筑坝技术交流会论文集[C];2004年
5 张国伟;严武文;卢娜;朱大鹏;;地下水位变动对土质边坡稳定性影响分析[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
6 左永江;;关于压水试验计算水文参数公式的讨论[A];矿山建设工程技术新进展——2008全国矿山建设学术会议文集(下)[C];2008年
7 张常委;梁诏斌;张志强;何川;;地层渗透系数对隧道纵向结构的影响研究[A];中国土木工程学会第十三届年会暨隧道及地下工程分会第十五届年会论文集[C];2008年
8 李建国;宋瑞卿;王绳祖;;察尔汗盐湖沉积盖层渗透性与基底断层剪切错动关系的模型试验[A];第四届全国构造物理、第二届全国高温高压联合学术讨论会论文摘要[C];1989年
9 张琦;;三元里折返线地基加固的注浆工程实例[A];锚固与注浆新技术——第二届全国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2002年
10 何俊;;膨润土饱和渗透系数的计算[A];中国岩石力学与工程学会废物地下处置专业委员会成立大会暨首届学术交流大会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 吴天铁;海南西环线经历开通与雨季双重考验[N];中国铁道建筑报;2007年
2 张希勤;基坑降水在建筑施工中的应用[N];伊犁日报(汉);2006年
3 刘生 赵向东;节水农业让开鲁农民节支增效[N];通辽日报;2005年
4 ;如何选用振动压路机[N];中国交通报;2003年
5 刘金晓;阳逻模式[N];中国交通报;2005年
6 宗民;土工合成材料用于坝体防渗与排水技术[N];中国水利报;2004年
7 通化师范学院研究员 陶丽华;阿魏酸的新用途[N];大众卫生报;2005年
8 茂名市城建设计院 陈彦百 李勇;浅谈西粤中路软土路基的处理[N];广东建设报;2002年
9 常木;钾肥施用有讲究[N];四川科技报;2005年
10 顾松华;钾肥的施用[N];陕西科技报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李慎刚;砂性地层渗透注浆试验及工程应用研究[D];东北大学;2010年
2 周俊;渗透系数和活度系数的等压法测定及其在铝酸钠溶液体系中的应用[D];中南大学;2003年
3 刘希亮;深厚表土底部含水层疏排水沉降规律研究[D];中国矿业大学(北京);2000年
4 王铁军;固体废物填埋场防渗层改良研究[D];吉林大学;2008年
5 王颖;变容压力脉冲渗透系数测量方法研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
6 李良平;非均质含水层中渗透系数尺度提升方法[D];中国地质大学(北京);2012年
7 李强;考虑三维波动的饱和土中桩纵向耦合振动理论[D];浙江大学;2004年
8 谢兴华;岩体水力劈裂机理试验及数值模拟研究[D];河海大学;2004年
9 韩晓雷;非饱和沙漠地基土的理论和工程应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
10 包太;岩体渗流的理论模型及其渗流参数确定[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宜健;不同粒径级砂性土渗透特性试验研究[D];西安建筑科技大学;2013年
2 洪新艺;支撑液膜分离过程传质与膜稳定性研究[D];福州大学;2006年
3 向友珍;渭北黄土台原灌区黄土渗透系数的演化研究[D];西北农林科技大学;2006年
4 陈晨;塑料排水板—强夯法在吹填土地基加固中的应用[D];大连理工大学;2007年
5 徐喆;结晶AlCl_3改良苏打型盐渍土的渗透性研究[D];中国地质大学(北京);2009年
6 沈华骏;杭州地铁二号线过江隧道工程及水文地质条件研究[D];浙江大学;2008年
7 李晓航;甘肃省四种农田土壤水稳性团聚体特征的比较研究[D];兰州大学;2012年
8 田言亮;利用固结法求解粘性土的渗透系数[D];中国地质大学(北京);2010年
9 张玉莲;非饱和土渗透系数瞬态剖面测量方法及仪器的改进[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 罗琳;水物理化学作用下渭河河床渗透系数变化机理研究[D];西北大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026