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题名某水库粉质粘土渗透特性及微观机理研究
被引量：1
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作者
张建伟
李智睿
曹克磊
陈磊
赵江雨
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机构
华北水利水电大学水利学院
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第24期159-166,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52279133)
华北水利水电大学博士研究生创新基金(NCWUBC202305)。
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文摘
为探讨不同含水率下土体的微观结构与渗透特性的关联机理,以某水库坝体粉质粘土为试样,开展不同含水率粉质粘土的变水头渗透试验、压汞(MIP)试验和电镜扫描(SEM)试验,对其渗透系数、水力迂曲度、累计进-退汞曲线及孔径分布曲线进行分析。通过对土体内部形貌、缺陷、颗粒结构等信息进行分析,并利用相关系数对土体微观结构进行定量与定性分析。结果表明:(1)水力迂曲度与土样含水率及渗透系数间存在负相关关系,随着含水率的降低水力迂曲度逐渐增大,土样的抗渗能力得到增强,其变化实质是孔隙结构的改变使流体渗透能力发生变化。(2)随着含水率的增加,试样中大孔径孔隙体积和数量增加,小孔径孔隙体积和数量基本不变,使得土体的致密性降低、抗渗能力减弱。(3)随着含水率的减小,土体骨架以片状颗粒为主,且颗粒间直径逐渐减小,孔隙内部结构排列不规则程度变高,分形维数逐渐增大,土体的抗渗能力得到提升。(4)微观结构定量分析表明,随着试样含水率的增加,土体的扁平度和形状系数增大,定向概率熵无明显变化,并且在含水率达到21.7%时孔隙结构的规则程度达到最高。从微观角度证明粘土含水率在一定范围内的增加会提高土体孔隙结构的有序性和渗透特性。
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关键词
饱和渗透试验
水力迂曲度
压汞试验
电镜扫描试验
微观结构分析
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Keywords
saturation permeability test
hydraulic tortuosity
mercury intrusion porosimetry(MIP)
scanning electron microscope(SEM)
microstructure analysis
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分类号
TU443
[建筑科学—岩土工程]
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