重金屬污染重塑黃土的抗剪強(qiáng)度與滲透性研究
本文關(guān)鍵詞:重金屬污染重塑黃土的抗剪強(qiáng)度與滲透性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文主要研究了Cu~(2+)、Cr~(6+)污染重塑黃土的抗剪強(qiáng)度和滲透性兩個(gè)主要的力學(xué)性能,試驗(yàn)主要包括直剪試驗(yàn)和滲透試驗(yàn)兩部分,在試驗(yàn)過程中結(jié)合了電阻率方法對試驗(yàn)進(jìn)行了分析。分別測試了不同干密度、不同污染含量、不同齡期下的重塑黃土的抗剪強(qiáng)度及滲透特性,同時(shí)測試直剪過程中試樣的電阻率變化情況,結(jié)合實(shí)時(shí)的電阻率變化分析試樣強(qiáng)度變化,同時(shí)測定了滲透試樣滲透前后的電阻率變化,探尋其中的關(guān)系。經(jīng)過系列系統(tǒng)的試驗(yàn),采集試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,最終得到以下結(jié)論:(1)對于剪切過程中電阻率變化的監(jiān)測宜選用頻率對土體結(jié)構(gòu)變化敏感的50Hz,且考慮到因剪切位移而產(chǎn)生的電阻率誤差,對電阻率值進(jìn)行修正,經(jīng)擬合得修正函數(shù),用于對電阻率值的修正。(2)干密度較小時(shí)無污染土抗剪強(qiáng)度小于污染重塑土,干密度較大時(shí)無污染土抗剪強(qiáng)度大于污染土;隨剪切位移的增加,污染土的剪應(yīng)力增加較無污染土緩和;無污染土的電阻率較大,污染土電阻率較小;污染土與無污染土電阻率均隨剪切發(fā)生呈減小趨勢,無污染電阻率呈跳動(dòng)性減小,規(guī)律性差,污染土減小趨勢明顯且平緩;隨垂直壓強(qiáng)增加,土的抗剪強(qiáng)度越大,電阻率越小;隨Cu~(2+)、Cr~(6+)含量的增加,電阻率減小,污染含量越大,電阻率隨位移的變化越穩(wěn)定;Cu~(2+)、Cr~(6+)污染土的剪應(yīng)力隨位移增加而不斷增加,沒有屈服點(diǎn)。(3)定義了電阻率角、初始電阻率,電阻率角反映電阻率對土體結(jié)構(gòu)變化的敏感程度,敏感度越大,初始電阻率角越小,越能較好的監(jiān)測土體的污染程度以及土體的破壞,初始電阻率為土體在沒有垂直壓力作用下時(shí)的電阻率。(4)原狀土結(jié)構(gòu)較重塑土穩(wěn)定,滲透系數(shù)變化小,重塑土滲透系數(shù)變化幅度較大,滲透對土體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重;對于干密度不同的重塑土,孔隙比越大,重塑土的滲透系數(shù)越大;滲透壓強(qiáng)較大時(shí),小孔隙比重塑土的滲透系數(shù)變化較小,大孔隙比重塑土滲透系數(shù)變化較大。(5)當(dāng)滲透壓強(qiáng)過大(P100kPa)或孔隙比過大(e0.839)時(shí),土體結(jié)構(gòu)在飽和過程中或滲透過程中會遭到破壞,使土體產(chǎn)生較大變形,所以在對試驗(yàn)以及工程中的土體進(jìn)行處理時(shí),盡量避免有過大的滲透壓強(qiáng),避免采用較大的孔隙比,從而減小土體的變形,以便得到可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。(6)隨滲透圍壓的增加,Cu~(2+)、Cr~(6+)污染土的滲透系數(shù)呈現(xiàn)減小的趨勢;隨污染含量不同,Cu~(2+)污染土的滲透系數(shù)浮動(dòng)較大,Cr~(6+)污染土的滲透系數(shù)大小比較集中,同時(shí)Cu~(2+)污染土的滲透系數(shù)整體較Cr~(6+)污染土滲透系數(shù)小。(7)隨孔隙比減小,污染土電阻率呈減小趨勢,Cu~(2+)、Cr~(6+)污染土滲透前電阻率都小于滲透后;隨含量增加,兩污染土的電阻率呈明顯的減小趨勢,含量大于500mg/kg時(shí)電阻率減小趨緩,含量較小時(shí),Cu~(2+)、Cr~(6+)污染土滲透前電阻率大于滲透后電阻率,含量較大時(shí)Cu~(2+)、Cr~(6+)污染土滲透前電阻率小于滲透后的電阻率;隨齡期增加,污染土的電阻率變大,滲透前電阻率小于滲透后電阻率,對于Cu~(2+)來說,隨齡期增加,滲透系數(shù)變大,對于Cr~(6+)而言,齡期越大,滲透系數(shù)越小。
【關(guān)鍵詞】:重塑黃土 抗剪強(qiáng)度 滲透性 重金屬污染 電阻率
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU444
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 符號說明12-14
- 第一章 緒論14-20
- 1.1 污染土現(xiàn)狀14-16
- 1.1.1 污染土現(xiàn)狀14-15
- 1.1.2 重金屬污染土15-16
- 1.2 研究背景及意義16-18
- 1.2.1 研究背景16-17
- 1.2.2 研究意義17-18
- 1.3 研究內(nèi)容和目的18-20
- 1.3.1 研究內(nèi)容18
- 1.3.2 研究目的18-20
- 第二章 試驗(yàn)材料及方法20-28
- 2.1 試驗(yàn)材料20
- 2.2 土樣的選取與制備20-22
- 2.2.1 直剪土樣的制備20-21
- 2.2.2 滲透土樣的制備21-22
- 2.3 試驗(yàn)內(nèi)容與方法22-28
- 2.3.1 電阻率試驗(yàn)23-24
- 2.3.2 直剪試驗(yàn)24-25
- 2.3.3 滲透試驗(yàn)25-28
- 第三章 重金屬污染土抗剪強(qiáng)度與電阻率的關(guān)系研究28-48
- 3.1 測試頻率選擇與電阻率修正28-29
- 3.2 不同孔隙比污染重塑黃土抗剪強(qiáng)度與電阻率特性29-36
- 3.2.1 Cu(Ⅱ)污染土抗剪強(qiáng)度與電阻率的規(guī)律29-32
- 3.2.2 Cr(Ⅵ)污染土抗剪強(qiáng)度與電阻率的關(guān)系32-36
- 3.3 不同污染含量重塑黃土抗剪強(qiáng)度與電阻率特性36-45
- 3.3.1 Cu(Ⅱ)對重塑土抗剪強(qiáng)度與電阻率的影響36-40
- 3.3.2 Cr(Ⅵ)對重塑土抗剪強(qiáng)度與電阻率的影響40-45
- 3.4 小結(jié)45-48
- 第四章 重金屬污染土滲透性與電阻率的關(guān)系研究48-64
- 4.1 土的滲透性研究48-56
- 4.1.1 原狀黃土與重塑黃土的滲透性分析48-51
- 4.1.2 不同孔隙比重塑黃土的滲透系數(shù)分析51-56
- 4.2 重金屬污染土滲透系數(shù)研究56-58
- 4.2.1 不同孔隙比下污染土滲透系數(shù)變化規(guī)律56-57
- 4.2.2 不同污染含量下污染土滲透系數(shù)變化規(guī)律57
- 4.2.3 不同齡期污染土滲透系數(shù)變化規(guī)律57-58
- 4.3 重金屬污染土滲透前后電阻率特性研究58-60
- 4.3.1 不同孔隙比下污染土的電阻率變化58-59
- 4.3.2 不同污染含量下污染土電阻率變化59-60
- 4.3.3 不同齡期下污染土滲電阻率變化60
- 4.4 小結(jié)60-64
- 第五章 結(jié)論與展望64-68
- 5.1 結(jié)論64-65
- 5.2 展望65-68
- 參考文獻(xiàn)68-74
- 致謝74-76
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文76
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本文關(guān)鍵詞:重金屬污染重塑黃土的抗剪強(qiáng)度與滲透性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:251373
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