湿陷性马兰黄土渗透性试验研究

发布时间：2017-09-30 18:24

  本文关键词：湿陷性马兰黄土渗透性试验研究

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【摘要】：黄土是一种第四纪地质历史时期干旱气候条件下形成的沉积物,在我国分布面积约为63万km2,占世界黄土分布总面积的4.9%左右,其中湿陷性黄土分布面积约为38万km2,占我国黄土分布总面积的60%,大部分分布在黄河中游地区,以分布在山西、陕西和甘肃等地构成黄土高原的黄土为代表。因黄土具有湿陷性、水敏性、强可蚀性、崩解性等与水的渗流有着密切联系的工程地质特性,使得与其相关的一些地质灾害问题十分突显,其中与渗透性相关的地质灾害问题尤为严重。本文以延安新区湿陷性黄土为研究对象,结合延安新区削山造城工程建设中的大填方工程问题,通过室内饱和渗透试验分析了原状黄土与重塑黄土的渗透规律;通过湿陷试验以及湿陷后渗透试验分析了湿陷对渗透系数的影响规律;通过扫描电镜试验分析了原状土样、湿陷后土样、湿陷渗透后土样的微观结构变化和湿陷对渗透系数的影响机理;最后,将多孔介质渗流理论中的毛细管模型引入黄土中,通过理论推理与试验数据对比分析,探讨了将多孔介质渗流模型引入描述黄土渗透性这一方法的适用性。
【关键词】：湿陷性黄土 渗透系数 渗透-湿陷-渗透 SEM微观结构 渗流模型
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU411;TU444
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究背景与研究意义9-12
• 1.2 土体渗透理论的发展12-14
• 1.3 国外黄土渗透性的研究现状14-15
• 1.4 我国黄土渗透性研究现状15-18
• 1.5 研究内容与技术路线18-21
• 1.5.1 研究内容18-19
• 1.5.2 技术路线19-21
• 第二章 重塑马兰黄土渗透性试验研究21-31
• 2.1 研究方法及试验内容21-23
• 2.1.1 试验用土的基本性质21-22
• 2.1.2 试验方案及方法22-23
• 2.2 试验结果及分析23-30
• 2.2.1 土样饱和过程23-25
• 2.2.2 渗透系数K20与初始含水率W0关系25-27
• 2.2.3 渗透系数K20与干密度ρd关系27-29
• 2.2.4 渗透系数与孔隙比关系29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 黄土湿陷对渗透系数影响的试验研究31-48
• 3.1 试验土样的基本性质31-32
• 3.2 湿陷试验32-37
• 3.2.1 室内湿陷试验32-34
• 3.2.2 湿陷与胶结物分析34-37
• 3.3 湿陷后黄土的渗透试验37-45
• 3.3.1 渗透试验37
• 3.3.2 湿陷后渗透试样的制备37-38
• 3.3.3 SEM试样的制备38-39
• 3.3.4 试验结果分析39-45
• 3.3.4.1 湿陷前后渗透系数的变化39-40
• 3.3.4.2 湿陷—渗透前后微观结构变化40-42
• 3.3.4.3 湿陷—渗透前后孔隙分布变化42-44
• 3.3.4.4 湿陷—渗透前后孔隙形状及连通性变化44-45
• 3.4 湿陷对渗透系数影响的微观机理分析45-46
• 3.5 本章小结46-48
• 第四章 毛细管渗流模型在黄土中的应用研究48-67
• 4.1 几种毛细管渗流模型的介绍48-54
• 4.1.1 直毛管模型48-50
• 4.1.2 平行状模型50-51
• 4.1.3 串状模型51-53
• 4.1.4 岔状模型53-54
• 4.1.5 网络模型54
• 4.2 几种毛细管模型的比较54-55
• 4.3 毛细管模型理论计算与实测值对比分析55-65
• 4.3.1 直毛管模型与平行状模型渗流理论分析55-60
• 4.3.1.1 渗透率与渗透系数的关系55
• 4.3.1.2 迂曲度55-58
• 4.3.1.3 比面58-60
• 4.3.2 理论与实测结果对比分析60-62
• 4.3.3 毛细管模型的应用分析62-65
• 4.3.3.1 孔隙大小分布62-63
• 4.3.3.2 孔隙率和有效孔隙率分析63-64
• 4.3.3.3 迂曲度、比面分析64-65
• 4.4 对模型的修正65
• 4.5 本章小结65-67
• 结论67-70
• 结论67-68
• 存在的问题与展望68-70
• 参考文献70-75
• 攻读硕士学位期间的研究成果75-76
• 致谢76

【参考文献】

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本文编号：949754