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《针对非饱和含砂细粒土的气体渗透特性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第37卷第5期岩土力学Vol.37No.52016年5月RockandSoilMechanicsMay2016DOI:10.16285/j.rsm.2016.05.011非饱和含砂细粒土的气体渗透特性研究1,2,31,21,2,31,24彭尔兴,孙文博,章定文,刘松玉,朱小丹(1.东南大学交通学院,江苏南京210096;2.东南大学江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室,江苏南京210096;3.南京水利科学研究院水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室,江苏南京210029;4.安徽省电力设计院,
2、安徽合肥230601)摘要:为了探讨非饱和含砂细粒土的气体渗透规律,制备不同含水率和干密度试样进行气体渗透试验,并基于多孔介质渗流理论分析进气压力、孔隙比和饱和度等对气体渗透率的影响规律,总结了非饱和土中渗透率的经验公式。试验结果表明,随着进气压力的增加,土样气体渗透率测试值逐渐趋于稳定值;含水率较高时,进气压力对土样气体渗透率的影响程度较大;含水率较低时,土样气体渗透率随进气压力增加而变化幅值较小。气体渗透率随土样含水率的增加(或饱和度的增加)呈减小趋势;当含水率低于最优含水率时,气体渗透率变化较
3、小,但当含水率大于最优含水率后,气体渗透率急剧降低;在最优含水率两侧,土样微观结构的差异(絮凝结构和分散结构)是导致气体渗透率发生突变的主要原因;气隙比可有效表征土体孔隙比与饱和度对气体渗透率的影响规律,气体渗透率与气隙比呈良好的幂函数关系,并采用已有文献中试验数据验证了经验公式的合理性。关键词:气体渗透率;进气压力;最优含水率;饱和度;气隙比中图分类号:TU411文献标识码:A文章编号:1000-7598(2016)05-1301-07Airpermeabilityofunsaturatedfin
4、esandysoil1,2,31,21,2,31,24PENGEr-xing,SUNWen-bo,ZHANGDing-wen,LIUSong-yu,ZHUXiao-dan(1.SchoolofTransportation,SoutheastUniversity,Nanjing,Jiangsu210096,China;2.JiangsuKeyLaboratoryofUrbanUndergroundEngineeringandEnvironmentalSafety,SoutheastUniversity
5、,Nanjing,Jiangsu210096,China;3.KeyLaboratoryofFailureMechanismandSafetyControlTechniquesofEarth-RockDamoftheMinistryofWaterResources,NanjingHydraulicResearchInstitute,Nanjing,Jiangsu210029,China;4.AnhuiElectricPowerDesignInstitute,Hefei,Anhui230601,Chi
6、na)Abstract:Toinvestigatethegaspermeabilityperformanceofunsaturatedfinesandysoil,aseriesofsampleswithdifferentmoisturecontentsanddifferentdrydensitiesispreparedandairpermeabilitytestsareconducted.Basedontheporousmediapermeationtheory,theeffectsofinletp
7、ressure,voidratio,saturationontheairpermeabilityofsamplesareanalyzed,andanempiricalformulationofairpermeabilityisproposed.Theexperimentalresultsdemonstratethatairpermeabilitytendstoastablevaluewiththeincreaseoftheinletpressure.Theeffectofinletpressureo
8、nairpermeabilityisfarmoreobviousforsampleswithhighmoisturecontentthanforsampleswithlowmoisturecontent.Theincreasesofmoisturecontentordegreeofsaturationcanresultinadecreaseinairpermeabilityofsample.Whenthemoisturecontentislowerthantheopt