范文一:毛细水上升高度 水上升了
毛细水上升高度 水上升了
水上升了吵闹在一声“上课”中结束了。今天,周老师神秘地拎来了一个手提带,并让我们猜里面有什么,有人说是奖品、有人说是碗、有人说是盘子??只见周老师拿出:一个打火机、一个盘子、两个杯子、二根蜡烛。哦~原来是做实验啊~实验开始了,周老师先用打火机点燃蜡烛,倒了几滴蜡油在桌上把蜡烛固定起来,等到火焰旺盛时,周老师又用杯子罩住蜡烛,火焰越来越小,眼看就要灭了,就在这千钧一发的时候,周老师连忙把杯子拿开,救了蜡烛一命,火焰又重新燃烧起来,像是在向周老师答谢救命之恩救呢~然后,周老师把两要蜡烛同时点燃,又同时把一大一小的杯子分别罩在两根蜡烛上,周老师问了我们一个问题:“我把杯子罩在蜡烛上哪个杯子里的蜡烛会先灭呢,”“当然是小杯子里的蜡烛先灭啦~”一个同学大叫起来。周老师把两个大小不一的杯子同时罩在两根蜡烛上。渐渐的,小杯子里的蜡烛快支撑不住了,可大杯子里的蜡烛仍然烧得很旺盛。同学们讨论出一个结论:“因为大杯子里的氧气多所以烧得时间长,小杯子里氧气少,所以烧得时间短。最精彩的开始了,周老师仍然先是点燃火,倒了几滴蜡油固定好蜡烛,又倒了满满一盘子的水,又用杯子罩上蜡烛,这时,同学们都不约而同地跑上讲台,生怕看不清。等蜡烛烧灭后,水一个劲儿地往上涨,足足长了5毫米,我想:大概是空气压力的原因吧~杯中空气被烧光了。杯外的压力比里面大,所以把杯外的水给压进去了。我想:这是因为杯中没
有空气的原因。水上升了相关内容:让学习不再枯燥 每一次看着那印满文字的语文书,每一次看着老师喋喋不休地讲课,每一次看着同学们厌倦的表情,学习真的像一个沉重的包袱,狠狠的压着每一位同学的心胸,这种学习的方式,我们真的厌倦了中国的传统教育方式让每一位同学得到的只是知识,让...
雷 我喜欢雷。因为它像一幅瞬息万变的抽象画。当雷还未劈下的时候,怒风号叫着,拍打着路旁的树木,房屋,像要把这一切撕碎似的,它的袭击使有些树木迫使弯下腰来,表示屈从。但过了一会儿,怒风渐渐退去,随后而来的是一片寂静。静得可怕。
我的好朋友刘瑞 童年的记忆一直伴随着我们,而这童年的记忆里有着许许多多的内容,然而最重要的是友谊。友谊是一份真心的,纯真的爱。记得有一次,那是个炎热的下午,我和我的好朋友刘瑞在一起玩,一开始我们在玩电脑,他在看我玩魔兽争霸。
“遗传”, 遗传,南京市浦口区新世纪小学五(2)班杨可心有的孩子遗传妈妈的双眼皮,有的遗传爸爸的长饼脸而我却遗传了妈妈的火爆的脾气、不服输的性格,同学们常常对我说:杨可心,你和你妈妈太像了,这么善变、暴躁,一定是遗传~
为自己喝彩 为自己喝彩提到高压电,大家一定会谈电色变,然而你能想象,我曾触碰过十万伏的高压电吗,提起这件事,我真要为自己喝彩。记得去年暑假,妈妈带我来到南京科技馆参观高压电展示区,那是一个由电网围成的正方形区域。
钓龙虾 暑假到了,我像一匹脱缰的野马,又像一个无拘无束
的小鸟,飞到了外婆家。那是一个骄阳似火的下午,太阳公公用火辣辣的目光盯着大地,到处都像蒸笼一样,人们都不敢出门,而我却浑然不觉,兴致勃勃地缠着大舅陪我去干一件我向往已久的大事...
妈妈对我的训练 妈妈对我的训练坐公交第一次我的月票终于办好了。暑假里的一天,妈妈让我自己试着独立乘车去球馆打球。那天,妈妈骑车把我送到车站,反复叮嘱:可以坐18路或39路,到南医二附院站下车。知道了。
我是一个“特种兵” 今年暑假放得特别早,六月中旬就放了。因此我就约好友王了泓一起去军事夏令营。在那里,我认识了许多朋友和教官。学会了许多本领,增长了许多知识,度过了终身难忘的八天。(一)真枪实弹打靶早晨,天下着不大不小的雨。
范文二:级配砾石毛细水上升高度的研究与探讨
级配砾石毛细水上升高度的研究与探讨
但新惠 ()新疆公路规划勘察设计研究院
摘 要 本文在室内试验的基础上 ,对比了级配砾石在敞开和封闭条件下 ,淡水 、盐水毛细水上升高度的
差别 ,为在公路路基中设置毛细水隔断层的厚度提供了理论依据 。并确定了影响毛细水上升高
度的主要粒组 。
关键词 天然砾石 毛细水 敞开 封闭
(国道 314线和硕至库尔勒段高速公路 以下简 1 ,试验选用的材料为天然砾石 。 度 。试验设备见图
)称和 ,库高速公路 是自治区“十五 ”计划的重点工
程 ,本段公路由于地下水位浅 ,盐渍化程度高 ,造成
多年来一直存在路基变形 、路面开裂 、路基翻浆等病
害 。其中一个重要的原因就是原有公路对地基的处
治不到位 ,没有对盐 渍土 地 基进 行隔 断 防护 所至 。
()针对这一关键问题 ,采用了砾石 圆砾 作为隔断材
图 1 试验设备 料 ,研究了淡水和盐水在敞开与覆盖条件下的毛细
水上升规律 。为今后采用砾石隔断层时控制级配砾 试验温度 : 20 ?,30 ?。 石组成和选择条件具有指导意义 。 1. 1 试验的目的与适用范围
采用级配砾石作为防盐腐蚀隔断层目前在国内 ( ) 1 土的毛细水上升高度是水在土孔隙中因毛 应用较多 ,其主要方向有 : 农业 、铁路 、公路 、水利等 细管作用而上升的最大高度 。 行业 。但以往的研究主要对象是针对细粒土与砂类 ( ) 2 本试验的目的是测定天然砾石 、断级配砾 土 ,主要是从不同化学成分 、不同矿物成分 、无害毛 ()石土在淡水和盐水环境中 ,封闭 试验顶面封闭 与 细水的界线等方面进了行研究 。目前还没有专门针 敞开条件下的毛细水的上升高度 。用于估计地下水 对砾石隔断层毛细水上升进行的研究 ,本文在室内 位升高时路基被浸湿的可能性和程度 ,并以此来确 试验的基础上 ,分析总结了级配砾石在一般情况下 定采用砾石隔断层的厚度 。毛细水上升高度的规律 : ( ) 3 本试验采用直接观测法 ,用于确定粗粒组 ( ) 1 提出了影响毛细水上升高度的主要粒组 。土的毛细水上升高度 。 ( ) 2 模拟公路路面对路基的封闭条件 ,采用同 1. 2 试验设备 一种级配砾石 ,确定了封闭与敞开条件下毛细水上 ( ) 1 毛细水观测容器 : 采用 2. 5 cm 角铁制成底 升高度的差别 。 边为 30 cm ×30 cm ,高度 120 cm 的框架 ,四周为 5mm
( ) ()3 模拟实际工程水介质 盐水 条件 ,采用同 厚有机玻璃 ,底部有机玻璃钻 5mm 圆孔 ,间距 2 cm
左右 ,用胶固定 。 一种级配砾石 ,确定了盐水在封闭与敞开条件下毛
细水上升高度差别 。 ( ) () 2 标准筛 圆孔 、天帄 :称重 5 δ ,感量 5 g。
( ) 3 其他 :条盆 、捣锤 、塑料布 、细粒土 。1 粗粒组毛细水上升高度试验设计 1. 3 试验过程
( ) 1 从风干 、松散的砾石中 ,按照《公路土工试 为了研究毛细水的上升规律并阻止其对路基造
( )验规程 》J TJ051 - 93 用筛分法将天然砾石土样进 成破坏 ,在本地区设置卵 、砾石隔断层是一种有效的
行颗粒分析试验 ,依据天然砾石的级配 ,参配成断级 方法 。我们专门对路基中隔断层材料进行了毛细水
上升高度的试验 ,从而确定了路基砾石隔断层的厚
〔收稿日期 〕 2007 - 2 - 07
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岩土工程界 第 10卷 第 5期
( ) 配试料 。 5 加水后 24 h后开始读数 ,每天记录一次 。
( ) ( ) 6 读数方法 ,每次读 3,4个数 ,取帄均值纪录 。2 将测试容器放入条盆中 ,在容器底部铺一
( ) 7 盐水毛细水上升高度 : 配制一定比例的盐 张滤纸后放入测试料 ,边放边用捣锤振捣 ,直到装满
( ) ( )为止 。水 ,按 4 、5 步骤即可 。
( ) ( ) 3 敞开条件 ,在测试料顶面不加任何覆盖层 ; 8 绘制毛细水上升高度 h 与时间 t的关系曲 封闭条件 ,在测试料顶面先铺一层塑料布之后 ,将细 线 ,纵坐标为毛细水上升高度 、横坐标为时间 。
试验材料采用粒径为 5,20mm 的断级配砾石 ,粒土铺埋在塑料布之上 。
( ) 4 加水 ,将水位保持在容器底部某一位置 。颗粒组成如表 1。
表 1 天然砾石筛分试验表
筛孔直径 /mm 60 40 20 10 5 2 0. 5 0. 25 0. 074
( )通过率 % 1 号 100 96. 7 79. 9 61. 2 43. 4 27. 9 10. 8 6. 4 0. 61 ( ) 2 号通过率 % 100 100 100 61. 9 33. 3 5. 5 2. 0 0. 6 0. 2
所以有必要研究在封闭条件下卵砾石中毛细水的上 2 不同级配砾石隔断层毛细水上升高度试验 升高度与规律 ,从而确定路基卵砾石隔断层的厚度 。
试验分别选用 1号和 2 号材料进行对比试验 : 我们将容器中的试验材料的顶部加盖土工布 ,再用
1 号 材 料 为 级 配 不 良 砾 , 毛 细 水 上 升 高 度 为 细粒土覆盖并压实 。模拟路面结构对路基的封闭条
() 56 cm 图 2 ; 2号材料为级配不良砾 ,毛细水上升高 件进行了试验 。
() 度为 13 cm 图 3 。 试验结果表明 ,该级配砾石在 2 天时间里基本
达到最高毛细水上升高度 9 cm , 8 天基本达到稳定 ,
在封闭后毛细水可继续上升 18 cm , 13 天基本达到
() 稳定 图 4 。
图 2 1号材料毛细水上升高度
图 4 断级配砾石毛细水上升高度图 图 3 2号材料毛细水上升高度
固体颗粒成分的骨架 ,它对土的物理力学性质 : 通过 1 号和 2 号两种材料的毛细水 结果分析 起着决定性作用 ,粗颗粒的成分都是原生矿物 ,形状 上升高 度 对 比 试 验 分 析 : 同 为 级 配 不 良 砾 , 粒 径
多呈单颗粒 。依据《公路土工试验规程 》JTJ051 - 93 5mm 的通过率相差不大时 ,而毛细水上升高度确相
()的规定 :粗粒组中的砾石 角砾 粒径划分区间为 2 差甚远 ,说明毛细水上升高度与粒径大于 5mm 的颗
粒含量关系不大 ,而与 2mm 以下的颗粒含量关系密 ,60mm ,对于粗粒土 ,由于表面不具有带电性质 ,因 切 。因此 ,在选择隔断层材料时应控制 2mm 以下的 而与四周介质特别是水的相互作用强烈程度相对于 颗粒含量 。当 2mm 以下颗粒含量较高时 ,毛细水上 ()细粒土较弱 。此外 ,粗粒土 砾石 具有很大的透水 升速度较快 ,并且较快地达到稳定 。 性 ,完全没有粘性和可塑性 ,不能形成有利的毛细水
上升通道 ,因此 ,毛细水上升的高度很小 。
结果分析 :同一种断级配砾石料 ,在不封闭和封 3 覆盖效应对毛细水上升高度的影响
闭条件下 ,由于封闭效应 ,毛细水上升高度出现很大 公路在使用过程中 ,由于表面覆盖沥青混凝土
差别 ,封闭后毛细水上升高度是不封闭高度的 2 倍 。 的原因 ,路基土实际上是处在封闭条件下 ,卵砾石隔
断层中毛细水的上升高度与自然条件下有所不同 ,
43
G EO TECHN ICAL EN G IN E ER IN G W O RLD VO L. 10 N o. 5
结果分析 :
4 淡水 、盐水毛细水上升的规律 ( ) 1 盐水封闭后继配砾石的毛细水上升高度为
14. 80 cm; 焉耆地区存在大量的盐渍土 ,在毛细水上升的
( ) 2 盐水敞开后继配砾石的毛细水上升高度为过程当中 ,必然会携带大量的盐分 ,这对其上升高度
7. 90 cm; 会产生什么影响 ,在以往的资料中都没有发现相关
( ) 的报道 ,由此 ,我们对此专门设计了试验进行研究分 3 依据图 6 分析可知 ,封闭式比敞开式毛细 析 。 水上升高度增加 87 % 。
4. 1 淡水在封闭条件下毛细水上升规律 4. 3 作用机理分析
( ) ( )1 毛细水上升的最大高度 h与水的表面 m ax 同样采用 2 号样品的级配砾石料做试验材料 , (σ) ( ) (γ) 张力 、毛细管的半径 r、水的容重 有关 , ω 封闭式和敞开式试验的毛细水上升对比试验结果见
图 5。 σ 2 即 h= ; m ax γrω
( ) 2 如图 1 - 4从试验而知 :封闭式级配砾石料
的毛细水上升高度 ,远远大于敞开式砾石料毛细水
γ上升高度 ,经分析在 r、上述试验所得 h上升高 ω m ax
σ度值只能与 有关 ;
( ) σ() 3 值 水的表面张力 大小与弯液面上覆
土体的含水量 、密度 、温度有着直接密切的关系 。试
验开始时 ,弯液面上覆土体中的含水量 、密度 、温度 图 5 淡水在封闭与敞开条件下毛细水上升对比图 均相同 。但随着时间的延续 ,敞开式弯液面上覆土
体中的含水量在蒸腾作用下逐渐变小 ,上覆土体中 从试验表 1 可知 :材料小于 0. 074mm 的粉粘粒 ( ) σ颗粒之间毛细压力 P也随之变小 ,即 值变小 。 k 含量仅为 0. 2 % ; 封闭后级配砾石料的毛细水上升而封闭式弯液面上覆土体的含水量却基本不变 ,即 高度为 22 cm; 敞开后级配砾石料的毛细水上升( )σ() 毛细压力 Pk保持恒定 ,值稳定 相对变大 。 高度为 13 cm; ( ) 4 上述两种试验中 、虽然土体中含水量相对 依据图 3 和图 5 分析可知 : 封闭式比敞开式的 发生了变化 ,但其密度及温度可视不变 。 毛细水上升高度增加 70 % ,100 % 。 由以上机理分析可知 ,封闭式 h要远远大于 m ax4. 2 盐水在封闭条件下毛细水上升规律
敞开式 h。 m ax 同样采用 2 号样品的级配砾石料做试验材料 ,
采用含氯盐为 7. 4 %的水溶液 ,封闭和敞开试验毛 5 结语 细水上升对比试验结果见图 6。
天然沙砾不但具有良好的隔断作用 ,阻断毛细
水将盐分带入路基中而产生盐渍土病害 ,而且抗腐
蚀性强 ,自身强 度高 、造 价 便宜 、储 量丰 富 、便于 施
工 ,作为路基中隔断水 、盐侵蚀的材料具有很广阔的
应用前景 。
本文采用了交通部西部交通课题《国道 314 线
盐渍化软弱土地基处治方案研究 》的课题成果 。 图 6 盐水在封闭与敞开条件下毛细水上升对比图 作者通讯地址 :新疆乌鲁木齐市仓房沟北路 189 号新疆公路
规划勘察设计研究院 邮编 : 830006 44
范文三:影响粗粒土毛细水上升高度的因素研究_姚华
10勘 察 科 学 技 术 2007年第1期
影响粗粒土毛细水上升高度的因素研究
姚 华 张喜发 张冬青
1
1
2
(1. 吉林大学建设工程学院 长春市 130026 2. 吉林省高等级公路建设局 长春市 130021)
提要 通过对七种粗粒土料进行室内竖管法毛细水上升高度试验, 建立了粗粒土毛细水上升高度与时间的关系曲线, 并分析了各曲线变化规律和原因。对毛细水上升高度与时间关系试验曲线用各种函数进行了拟合, 发现毛细水上升高度与时间过程在对数坐标下用二次多项式回归方程进行拟合效果最好。对方程参数与土料基本物理指标进行逐步回归分析, 最终得出粗粒土毛细水上升高度与孔隙率、干容重、d 10、d 30、d 50有着比较密切的联系, 在此基础上建立了粗粒土毛细水上升高度的预测公式。关键词 竖管法 毛细水上升高度 压实度
Research on Affecting Factors of Rising Height of Capillary
Water on Coarse Grained Soil
Yao Hua Zhang Xifa Zhang Dongqing
1
1
2
(1. College of Construction Engineering , Jilin University
2. Bureau of High Grade Highway Construction of Jilin Province )
A bstract Through the tests of rising height of capillary water on seven kinds of different coarse grained soil by method of vertical tube , it established the relation curves between rising height of capillar y water and time , and analyzed the change laws and causes of ever y curve . Carr ying out a fitting to curves between rising height
of capillary water and time with various functions , it found that fitting effect was best with secondary polynome regression equations under the log c oordinate . The para meters and the fundamental physics index of soil have been carried out sucessive regression analysis , finally concluded that rising height of capillary water have com -paratively close c onnection with coarse grained soil porosity 、dr y unit weight d 10、d 30、d 50. On the basis of them , predictable for mula of rising height of capillary water for coarse grained soil is set up . Keywords vertical tube ; rising height of capillar y water ; degree of compaction
1 引言
季节性冻土区路基的冻害一直是困扰我国北方地区公路建设的一个重要问题。土中水分的迁移对路基冻害的产生有着实质性的影响。就季冻区水分迁移研究方面而言, 国内外主要是集中在农田水利部门和土壤盐渍化地区, 在季冻区的公路特别是高
[1]
速公路的研究做的还很少。在此情况下, 开展了路基水分迁移的室内竖管法模拟试验研究, 以便揭示规律, 积累经验, 为路基防冻设计、施工和维护提供依据和资料。其中粗粒土试验各项准备工作从2003年下半年开始, 目前试验已结束, 历时两年多。
作者简介:姚华(1980-) , 男, 硕士研究生, 主要从事水文地质与工程地质、岩土工程等方面的研究。072 竖管法毛细水上升高度试验概况
2. 1 竖管法试验机理
竖管法作用机理同理于毛细水作用机理。土柱
可以被概化为具有统计分布规律的平行毛管束模型。水土接触后彼此间产生的毛细力或吸附力使单位重水体能够具有一种能量, 做功后(忽略摩擦损失) 转化为等量重力势能, 表现为毛细水上升高度。从而最终达到竖管法试验的效果。2. 2 试验土料性质
试验土料编号为5、6、8、8-A 、8-C 、##12、12-A , 均按公路部门规范要求进行颗分、比
[3]
重和重型击实等基本物理力学指标试验, 其结果见表1。2. 3 试验设备
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[2]
2007年第1期 勘 察 科 学 技 术 11
表1 土料基本物理指标
土料编号5#6#8#8#-A 8#-C 12#12#-A
比重G s 2. 682. 672. 642. 6522. 6442. 642. 644
最大干密度γd max (g ·c m -3) 2. 031. 891. 82. 101. 891. 761. 88
1. 8761. 441. 721. 261. 16
0. 145. 964. 575. 4811. 7010. 82
10*~5
5~2
2~0. 50. 985. 9217. 64813. 5216. 2254. 9950. 85
0. 5~0. 2527. 8741. 7461. 24246. 9156. 3123. 6321. 85
粒度成分 %0. 25~0. 07539. 1938. 6511. 178. 5610. 275. 745. 32
0. 075~0. 0515. 665. 420. 44. 751. 90. 511. 9
0. 05~0. 0113. 977. 181. 0112#4. 81. 294. 8
0. 01~0. 0051. 850. 810. 2953. 51. 40. 3741. 4
<0. 0050.="" 480.="" 140.="" 3994.="" 751.="" 90.="" 5061.="">0.>
土料名称
粉土细砂中砂含泥中砂(c =25) 含泥中砂(c =10)
粗砂含泥粗砂(c =10)
*:粒度单位为mm 。
有机玻璃盛水筒、特制挂簧及挂绳等。有机玻璃管内径4. 5cm 、壁厚5mm 左右, 每10cm 开一个直径10mm 小洞, 洞口配有能拧紧的有机玻璃小塞, 下端用丝扣与铜制底座相连, 距零点1cm 处开一排气小孔。底座上配有橡皮垫圈和铜丝网。两根管间用外接头连。用特制弹簧保证盛水下降时水面高度始终保持不变。
2. 4 试验方法
严格按照文献[3]要求进行试验, 定期测记毛细水上升高度, 直至上升稳定为止。按不同压实度, 共装配试验竖管20根, 其中多数是同压实度下的平行试验。
图1 不同土料毛细水上升高度与时间的关系曲线
3 试验资料整理分析
3. 1 毛细水上升高度与时间的关系
1) 不同土料在相同压实度下毛细水上升高度与时间的关系曲线。图1是四种不同土料在压实度分别为0. 9和0. 85情况下毛细水上升高度随时间
##
变化的曲线。从图中可以很明显的看出5、6、8、12土样在压实度同为0. 9或同为0. 85的情况下毛细水上升高度是依次降低的。由此可以得出这样的结论:毛细水上升高度与其土样的平均粒径成反比。
2) 同种土料在不同压实度下毛细水上升高度与时间的关系曲线。图2是5土和6土在压实度分别为0. 9和0. 85下的毛细水上升高度与时间的关系曲线。从图中可以明显看出:在整个毛细水上升直至稳定的时间段内, 同种土料随着压实度的增大, 孔隙率减小, 孔隙变细, 毛细水上升高度也随之增加。
3) 不同含泥量情况下的毛细水上升高度与时间的关系曲线。所谓含泥量即粒径小于0. 075m m
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图2 同种土料不同压实度的毛细水
上升高度与时间的关系
研究细粒含量对粗粒土毛细水上升高度的影响, 用
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现成的8土料制成含泥量25%的土料8-A 和含泥量10%的土料8-C , 对其作压实度分别为0. 9和0. 85的竖管法毛细水试验(见图3) 。
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8粗砂在压实度0. 9时毛细水最大上升高度为69. 5c m , 而8-A 、8-C 土料在压实度0. 9时毛细水最大上升高度分别为220c m 、121. 5cm , 由此可见细粒含量对粗粒土毛细水上升高度影响非常巨大。, #
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ln t ~ln h 回归方程皆为类似图4的ln h =a (ln t ) +
2
b ln t +c 形式, 参数a 、b 、c 和回归相关系数R 如表3所示。参数a 、b 、c 反映了竖管中毛细水上升高度与时间的关系, 是与土的物理指标密切相关的参数。对七种粗粒土, 将表3中参数a 、b 、c 与土料的各种物理指标进行多重相关性分析, 其相关系数如表4所示。
表3 ln t ~ln h 回归方程参数
土样号
密实度0. 9
5#
0. 90. 850. 9
6#
0. 90. 850. 85
8#
0. 90. 90. 9
8#-A
0. 90. 850. 9
8#-C
0. 90. 85
12#12#-A
0. 90. 90. 90. 9
a -0. 0233-0. 0315-0. 0015-0. 0018-0. 0542-0. 0115-0. 0126-0. 01520. 0286-0. 0752-0. 0469-0. 0365-0. 0422-0. 046-0. 01350. 01970. 01630. 01060. 0156
b 0. 46580. 56090. 33830. 16560. 65260. 29480. 26130. 3341-0. 05980. 85170. 61880. 48560. 48720. 48640. 23650. 03430. 09520. 10030. 075
c 3. 65443. 37993. 40754. 06042. 93493. 53013. 78892. 80593. 68462. 92113. 32843. 57253. 35063. 43263. 77343. 3873. 07353. 56513. 4598
R 20. 99480. 99530. 99120. 99780. 99340. 99250. 99890. 97820. 98980. 96080. 9950. 9910. 93090. 91420. 99280. 9980. 98890. 99410. 9911
2
图3 8中砂毛细水上升高度与时间的关系曲线
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细孔隙越小, 毛细上升高度越大。由于8-A 、8
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##
-C 土料是在8粗砂中加入一定量的细粒制成的, 所以8粗砂原有的毛细管直径变细, 毛细水所受弯液面力也就增大, 毛细水上升高度必然增高。
从中很容易得到一条规律:粗粒土毛细水上升高度随着细粒含量的增多而增高。3. 2 毛细水上升高度数据
目前, 所试验的20根竖管的毛细水上升高度都已稳定。各种土料在压实度为0. 85和0. 90条件下的试验结果见表2。
表2 不同土料竖管试验毛细水上升最大高度 cm
压实度0. 90. 9
5
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6
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8
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8-A 8-C —220218. 5
—121. 5115
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12
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12-A —8681. 5
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249250
139. 5137
—69. 569
—6265
0. 85土柱断层126
4 毛细水上升高度预测方程的建立
经分析发现, 将时间和所对应的毛细水上升高度取对数后用二阶(既能保证预测精度又利于简化计算) 多项式进行拟合, 所得到的预测曲线精度最
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高。图4是密实度为0. 85的8-A -39竖管根据拟合方程绘制的时间—上升高度预测曲线
。
表4 粗粒土参数a 、b 、c 与各物理指标相关关系
a
孔隙率n 干容重r d 比表面积s 不均匀系数C u
曲率C c
d 10d 30d 50d 60
0. 67107-0. 66769-0. 61424-0. 39737-0. 106840. 6078820. 4990620. 5359120. 556477
b -0. 745880. 7612360. 7187290. 432022-0. 06227-0. 62628-0. 58971-0. 57537-0. 57816
c 0. 257949-0. 174090. 047165-0. 087250. 427335-0. 37875-0. 24711-0. 24521-0. 23158
从表中可以看出, 参数a 、b 、c 与土的孔隙率、干容重、特征粒径有较大的相关性。在土体中, 孔隙
率决定了土样孔隙的多少, 反映土体中孔隙的连通情况; 干容重反映了土粒排列的紧密程度、土粒矿物
图4 8#-A -39竖管(压实度0. 85) ln t ~ln h 曲线
对压实度为0. 85、0. 9的5、6、8、8-A 、8
#
#
#####
的密度等; 特征粒径直接反映了土的粒度成分特性———这些都是影响粗粒土毛细水上升高度最重要的因素。因此用这些物理指标来反映土体中毛细水上升高度是比较合理的。
)
-C 、12、12-A 竖管资料进行数据整理, 将19组,
综合给水度分区图(如图2) 。
表1 岩性分类及岩性μ值(据文献[2]修改)
水文单元卵砾石粗砂中砂细砂粉细砂粉砂粉土粉质粘土粘土
山前平原0. 250. 1950. 1650. 150. 12750. 110. 080. 05380. 035
中东部平原黄河冲洪积平原
0. 230. 150. 130. 120. 100. 0970. 0620. 0450. 0275
0. 180. 130. 120. 100. 08250. 0670. 0530. 03750.
035
5 结论与讨论
关于给水度的计算的方法, 前人做了许多研究
工作, 尤其是关于含水层单层给水度的研究成果有很多, 且较成熟。随着水资源的日益紧张和地下水资源的大规模开发利用, 以及水文地质工作的深入开展, 人们对给水度的影响因素和确定方法作了更细致的研究。本文是基于前人研究成果在确定单一含水岩层给水度的基础上, 依据地下水信息数据库, 结合现代软件工具, 探讨了含水层组的综合给水度计算方法, 目的是使水资源评价能够更为精确。
从应用情况来看, 在MapGIS 软件和数据库系统的支持下, 该方法可以方便地计算出含水层组的综合给水度, 并能满足水资源评价的要求。但本方法的应用需要有大量的钻孔资料, 且钻孔在整个研究区是相对均匀分布的; 同时, 还要有研究区各水文地质单元内不同岩性的给水度资料。
参考文献
1 地质矿产部黄淮海平原水文地质综合评价组. 黄淮海平原水文地质综合评价. 北京:地质出版社, 1992
2 Ted Coombs Jon Campbell . Vis ual Basic 编程大全. 邓小昆鸟, 邓云佳, 等译. 北京:中国水利出版社, 2005
图2 华北平原给水度分布
(上接第12页)
运用统计学中的逐步多元线性回归方法对参数a 、b 、c 与土样的孔隙率、干容重、比表面积、不均匀系数、曲率、d 10、d 30、d 50、d 60进行逐步多元线性回归
[4]
时间内水分上升高度的变化是随着时间增长而减小
的。
2) 竖管法中粗粒土毛细水上升高度与压实度和细粒含量成正比, 与孔隙率成反比。
3) 粗粒土毛细水上升高度主要受孔隙率、干容重、曲率、d 30、d 50、d 60等因素的综合影响。可用这些基本物理指标通过所得经验公式进行粗粒土毛细水上升高度的预测。
参考文献
1 黄小铭. 我国寒区道路工程中冻土问题研究的回顾. 冰川冻土, 1988, 10(3) :344~348
2 D . 希勒尔. 土壤和水—物理原理和过程. 北京:农业出版社, 1981
3 JTJ 051-93 公路土工试验规程
4 张小蒂. 应用回归分析. 杭州:浙江大学出版社, 1991
, 最后得回归方程如下:
a =0. 544n -0. 184d 30+0. 112d 60-0. 215b =0. 7r d +1. 25d 30-0. 728d 60-2. 817c =0. 202C c -0. 926d 50+2. 804
上面的方程组与对数形式的二次多项式回归方程ln h =a (ln t ) +b ln t +c 联立, 便建立起一套粗粒土毛细水上升高度的预测公式。
2
5 结论
1) 粗粒土毛细水在开始供水初期上升速度是最快的, 随着时间增长, 上升速度越来越慢, 即单位
范文四:盐渍土的毛细管水上升高度研究
,:,, , ,:,,::,,,:,, ,,,,,,:,,,,,:,,:,;,:; , ,;:~,:,:,!
,,:,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,,:,,:,, ,,,,,,
盐渍土的毛细管水上升高度研究
陈发明
,新疆交通规划勘察设计研究院 乌鲁木齐 , ,,:::,
摘 要 盐渍土在全国各地均有分布,但主要分布在新疆地区。盐渍土发生盐胀,能使路基失稳,
,,。 盐胀的发生主要是水 路面损坏直接影响着道路交通的正常使用和使用寿命其危害极大的作 ,。 ,,也是毛细管水的上升所引起的根据不同的含盐量研究毛细管水上升高度的规律性为治理 用
、、。合理确定路基高度隔断盐分上升的方案选择等具有重要的应用价值 盐胀
关键词 盐渍土 毛细管水 盐胀 上升高度
,,、 较高毛细管水上升强烈很容易使路基失稳构 概述, 。 、造物腐蚀特别是强过盐渍土对道路安全影响
。 ,更大为治理盐渍土造成的危害工程技术人员 ,,, 盐渍土发生盐胀能使路基 失 稳路 面 破 坏。 对盐渍土的性质进行了深入研究其中水的影响 。 极大地影响着道路运营和使用寿命对道路产生
,,危害的盐类 主 要 有 无 水 芒 硝 和 钙 芒 硝 ,,,,:, ,,, 。 因是产生 盐 胀 和 对 构 造物腐蚀的主要因素
,、、,它们吸水后体积可增加 此准确判断地下水地表水气态水等水的作用 ,,?,,,::,,:,,,,, ,,,,,,。 倍膨胀压力可达对构造物还产生强 ,: ,,,,,下盐渍土毛细管水的上升高度对进行盐渍土的
。烈的腐蚀作用 治理和选择合理的路基高度及隔断处理等具有深,我国的盐渍土主要分布在新疆总面 积 约 为 。 ,远的意义在研究中主要根据不同的含盐量对 , 。 、、、按 盐 渍 化 程 度 可 分 为 弱中强万 ,,,,, ,, ,。毛细管水上升的影响进行试验并分析其规律性 。 ,过盐渍土这些地带多为粉性土地下水位一般
,收稿日期,:,,:,,: ,,
参考文献 结论,
,, ,,,,,,,负永峰范永慧孙 扬等基于 神经网络的隧 当岩 体 含 有 节 理 和 软 弱 夹 层 时对 整 个 ,,, ,道围岩力学参数反分析方法 ,,沈阳建筑大学学 ,,山体的开挖模拟不能直接使用完整岩块的横观各
,,,,,报自然科学版,,,,,,,,,:,,, ,项同性弹性常数需要对弹性模量和剪切模量进
,,。 ,,,行适当的折减 ,王 鹏周传波郭廖武等基于 及神经网络的 ,,,,:
,,,开 挖 模 拟 结 果 表 明随 着 深 度 ,,,,:,, ,,,,,,岩体力学参数反分析,,矿冶工程,,,, ,::,,,,,,越来 越 小开 挖后 产 生 的位移越来越大深 度 为 ,,阳明慧,匡 波 周 泽 昶等某高速公路路堑高边 ,,
,,位移在深 时之间,,,,,, , :,::,:,::,, ,, 坡的开挖支护数值模拟与 稳 定 性 分 析 中 外 公 :,,,,,路,,,,,,,,:,,, ,。度为时位移在之间:,, , ,,,,,,,,,, ,, : 贺志勇,戴 少 平高速公路运营期软基沉降预测分 ,,,,, 神经 网 络 力 学 参数反分析计 算 得 出 ,,,, ,,,,,,析,,中外公路,,,,,,,:,,, ,,的个 力 学 参 数 的 误 差 分 别 为 , ,,,,, , ,,,:张志增,高 永 涛,张 晓 平,等边坡岩体力学参数反 ,,,,。 用反分析获得的力 ,和 :,,,, , ,,,,, ,:,,,,,,,,,分析方法北京科技大学学报 ,,,,,,:,,,::,学参数进行 边 坡 开 挖 的 数 值 模 拟 获 得 ,,,:,, ,,,:, 。的位移与现场实测位移基本吻合
年第期 陈发明,盐渍土的毛细管水上升高度研究 ,:,, , ,,
, 在试验中分别选取了有代表性的 个 样 品 盐渍土毛细管水上升高度, ,
,, 并进行了含盐量分析号样总含盐量 , ,,,,,,。 盐渍土中分细粒土和粗粒土粗粒盐渍土对,,为强盐粉质土号样总含盐量为中盐 , ,,,,,, ,,道路的危害性不大因此在此次研究中主要针对 ,,,号样总含盐量为弱盐粉质土, :,,,,, 粉质土。 研究地点选在新疆尉犁盐渍土最丰 细粒盐渍土,。 号样总含盐量为过盐粉质土对这 , ,,,:,, ,。 ,其盐渍土中的盐主要是硫酸钠无水 富的地方。 个样品 分 别 进 行 了 试 验试 验 中 根 据 不 同 的 时 ,,。 土为粉质土试验方法采用连续补水的方 芒硝,,,记录毛细管水上升的高度并进行回归分析 间,。等上升高度完全停止后才能终结试验 式。找出上升高度与上升速度的规律,见表 , 毛细管水上升高度与上升速度,,,
盐渍土毛细管水上升高度、速度与时间的回归方程表表 , ,,,,,,?样品号 名称 ,上升速度 偏差系数 上升高度:,~, :,:,,,,:,:,,,,:, 强盐渍土 :,,,,, ~,,,,,,, ,,,,,,,, ,,::,,,,, ,:,,,,, 中盐渍土 , ~,,,,,,,,:,,,,, :,,,,,,,,,:,,,:, ,:,,,,, 弱盐渍土 , :,,,,, ~,,,,:,,,,,,,,,,,,: :,,,,,,:,,,,,过盐渍土 , :,,,,, ~,,,::,,,,,,,,,, ,,:
,,,表中为毛细管水上升 高 度为 记 录 ,, ~: :, 高毛细管水上升的终结时间基本与含盐量无关,
,,,,,,时间为毛细管水上升速度为相关 当含盐量进一步增大时对毛细管作用的影响趋 ~, :,~,
。。 ,, 这是因为盐本身就有吸水作用特别是 系数于减弱
,?遇水后变为 使体积膨 由毛细管 水 上 升 的 试 验 记 录 和 表 分 析 可 ,,,:,,,:,:,:, ,, ,, ,,,,表中的回归方程在起始时间和终结时间内毛细管水上升高度增强当含盐量达到一定程 , 见胀,,,,, 有效在终结时间内上升高度和速度与上升时间,,度后盐在水的作用下趋于饱和对毛细管作用
,,、。存在幂指数关系不同的含盐量其上升高度上 的影响就逐渐减弱了
。 升速度也不同, 结语 毛细管水上升高度与总含盐量的关系,,,
。 根据试验记录,通过总结归纳列表, 。、盐胀的发生主要是水的作 用气 态 水地 表
,水对盐胀有一定的影响但地下水的毛细作用对 表 粉质土含盐量与毛细管水上升高度关系表 ,。 ,认识水的毛细作用是治理盐 盐胀的影响最大平均总含盐量 终结时间 毛细管水上升高度 ,,从试验中得知粉质土的 名称 胀病害的必要条件之一 ,,, , ~ :, ,,粉质土中含盐量使土体膨胀毛细 毛细作用强烈弱盐渍土 :,,,, ,,,,,, ,,,,, ,,,中盐渍土 ,。 强 烈这 说 明更不利于路基的稳定,,,,, ,,,,,, ,,,,, 作用更加强盐渍土 ,,,,, ,,,,,, ,,,,, ,。 因此在道路病害的治理中要 考 虑盐胀的影响 过盐渍土 ,,,:, ,,,,,, ,,,,, ,盐渍土的毛细作用是一个漫长的时间为把试验 由表得出毛细管水上升高度与总含盐量关 , ,, 可先对土质进行试验分析结果应用到实际中去。系图,见图 ,,在类似土质情况下根据土体内的含盐量代入式
中可求得毛细管水的上升高度。 ,,,
、该试验结果已在新疆库尔勒至尉犁 公 路和
,研 田至阿拉尔公路等多条干线公路上广泛应用
、、 毛细管水的隔断处理究成果对路基高度的确定
、排水方案的优化盐渍土地基处理等方面起到重
。 要的作用
毛细管水上升高度与总含盐量的关系图 图 ,参考文献
, 通过回归分析得出毛细管水上升高 度 与 总,, ,盐渍土地区公路设计 与施工技术指南 ,交 公 便 字 含盐量的关系式为,,,号,,,北京,人民交通出版社,,::,,,, ,, ,::,,, ~:,,,,,,,,,,,,, ,:,,,: ,,,, 卢 刚,林学玮,姚 杰高等级公路盐渍土地基处 ,,, ,, ,, ,,:,,,, , 治,,, ,辽宁交通科技 , ,, , , ,::, , ,,,,,, ,,,式中为毛细管水上升高度为总含 ~: :,, ,,,, 刘润芬康拥政李 向 国软基处理路基极限高度研 ,,
盐量,为相关系数。 究分析,,东北公路,,,, , ,,,,,,,,,,::,
,, ,,王志伟高地下水位盐渍土地区路基维护 ,,路 基 由表和图分析可知毛细管水上升高度 ,,,, , ,,,,,,,,,,,::,,,, 含盐量越大毛细管水上升高度越 工程与含盐量有关
范文五:毛细管水上升高度仪的研制
毛细管水上升高度仪的研制
摘要:毛细管水上升高度试验可以求出土内毛细管水上升高度及其上升速度,用于估测地下水位升高时,某些地区是否会变成沼泽或盐碱地,建筑物、路基有无被浸湿的可能性和浸湿的程度等问题,并用来推算降低地下水的必要深度。本文以毛细管水上升试验为基础,研制浮漂式五联毛细管水上升高度仪。其特点是用特制浮漂保证水箱水位始终保持不变,升高盛水箱能加大水头作用,缩短观测时间;可同时做五组试样,更好的满足工期的需求。
关键词:毛细管;水上升;高度仪;研制
引言
土的毛细管水上升高度是水在土空隙中因毛细管作用而上升的最大高度。是由于土粒与水分子之间的相互吸引力以及水的表面张力而产生的。毛细管水上升高度试验可以求出土内毛细管水上升高度及其上升速度,用于估测地下水位升高时,某些地区是否会变成沼泽或盐碱地,建筑物、路基有无被浸湿的可能性和浸湿的程度等问题,并用来推算降低地下水的必要深度[1-2]。
目前国内尚无正式厂家生产销售毛细管水上升高度仪,各单位的试验方法及试验仪器,规格参数个不相同,且不太适合公路土工试验规程。为此本文研制出浮漂式五联毛细管水上升高度仪。其特点是用特制浮漂保证水箱水位始终保持不变,升高盛水箱能加大水头作用,缩短观测时间;最大的优势在于可同时做五组试样,更好的满足工期的需求。
1 测定毛细管上升高度的方法
目前测定毛细管水上升高度方法可以综合为两类:正水头作用的和负水头作用的。试验原理都是根据毛细管水的弯液面(水的表面张力)所能支持的水柱重力而计算出毛细管水的上升高度[3-5]。
1.1 正水头作用试验法
正水头作用的试验法是使土中毛细管水的弯液面支持上升的水柱。这类方法中有直接观测法(适用于砂土),另一为郝赛法(适用于粘质土)。用直接观测法进行毛细管水上升高度试验可以求出毛细管水上升高度和速度的关系。试验过程中可以随时绘制高度与时间的关系曲线。当曲线已成平缓或趋于平缓时,可依延长线的趋势估计毛细管水的上升高度。
1.2 负水头作用试验法
负水头作用试验法是使土中毛细管水弯液面支持下降的水柱。这类方法中有土样管法,适用于原状土或扰动的细砂、粉土及粘质土,不适用于粘性大的粘土。
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