黏性土渗透性温度效应实验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2010／18(3)-0351．06黏性土渗透性温度效应实验研究王媛施斌高磊刘瑾(南京大学地球科学与212程学院地球环境计算工程研究所南京210093)摘要由于全球气候变暖、城市热岛效应加剧和核废料地质处置等原因，温度对黏性土工程性质的影响日益受到关注。本文在实验的基础上，采用直接测量法，对南京下蜀土、淤泥质土以及混合土3种试样，进行了5。～45。温度下的变水头渗透实验，分析了温度对黏性土渗透性的影响。实验结果表明：温度对3种试样的

2、渗透性均有较大影响。温度越高，渗透性越大；试样的密度越大，渗透系数随温度变化率越低；在3种试样中，混合土的渗透系数高于淤泥质土和下蜀土的对应值，而淤泥质土的渗透系数又略大于下蜀土。最后对黏性土渗透性的温度效应机理进行了分析，认为水的动力黏滞性，黏粒的双电层厚度以及土的微结构三方面因素的共同作用引起了黏性土渗透性的温度效应。关键词黏性土渗透系数温度效应机理中图分类号：P642．13文献标识码：ALABoRAToRYTESTSFoRTEMPERATUREEFFECTSoFCLAYEYSoILPERMEABILITYWAN

3、GYuanSHlBinGA0LelUUJin(ACEI，DepartmentofEarthScienceandEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210093)AbstractDuetomanyreasonssuchastheglobalwarming，urbanheatislandeffectandthegeologicalconcernsofnuclearwastedisposal，temperatureefectsontheengineeringpropertiesofth

4、eclayeysoilshavebeingpaidmoreandmoreattention．Thispaperusesthefallingheadpermeabilitytesttomeasurethepermeabilityofclayeysoilsdi—rectlyatvarioustemperaturesfrom5to45~C．rhesoilsamplesaremadefromNanjingXiashusoilandsiltclay．Theresultsshowthatthetemperaturehassign

5、ificantimpactonthepermeabilityofthesoilspecimens．Firstly．thepermeabilityincreasesuponheating；secondly，asthedrydensityoftheclayeysoilincreases，thevariationofperme—abilitywithtemperaturedecreasescorrespondingly；thirdly，themixedsoilshowsgreaterpermeabilitythaneith

6、ersiltclayorNanjingXiashusoil，andthesiltclay’SpermeabilityisabithigherthanthatofNanjingXiashusoilwithintheexperimentaltemperaturerangefrom5to45~C．Finally，themechanismoftemperatureeffectsonthepermeabilityofclayeysoilsisdiscussedintermsoftheviscosityofwater，thedo

7、ublelayerandmicro—mesostructurechangewithtemperature．KeywordsClayeysoils，Permeability，Temperatureefects，Mechanism收稿日期：2009—01—05；收到修改稿日期：2009一O8—2O．基金项目：国家自然科学基金重点项目资助(No．40730739)．第一作者简介：王媛，主要从事城市环境岩土工程研究．Email：wangyuan314159@163．com352JournalofEngineeringGeol

8、ogy工程地质学报2010土样需配的水量，将土跟水搅拌均匀后密封放置1引言24h再制样，每个温度下需制备5个土样，其中不同密度的下蜀土土样3个，淤泥质土样1个，淤泥质土随着全球气候变暖，城市化进程加快，世界各地与下蜀土混合土样1个。大城市的“热岛”效应及其带来的各种工程地质问题越来越严重，同时，由于需要处置的核废料或其他2．2实验器材和步骤污染