【摘要】：我國(guó)地屬大陸季風(fēng)性氣候,全年降水的不均勻使得大部分河流在夏季都有安全渡汛問(wèn)題,洪峰過(guò)境時(shí)很多河段堤防或土石壩都面臨巨大的管涌威脅,管涌造成的災(zāi)害更是屢見(jiàn)不鮮。鑒于管涌破壞具有較大且較廣泛的危害性,論文依托國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目“基于隨機(jī)方法的散粒多孔介質(zhì)相變機(jī)理及管涌相變-滲流-應(yīng)力耦合模型”(編號(hào)51409029),結(jié)合基金已有的研究結(jié)果,試圖通過(guò)改進(jìn)的試驗(yàn)孔洞試驗(yàn)來(lái)研究化學(xué)改良劑改良分散性土后的侵蝕發(fā)展過(guò)程和抗侵蝕特性。主要的研究?jī)?nèi)容與成果如下:(1)孔蝕試驗(yàn)系統(tǒng):自行研制了可提供豎向壓力條件的孔蝕試驗(yàn)系統(tǒng),該試驗(yàn)系統(tǒng)主要組成部分有:支架系統(tǒng)、豎向壓力加載系統(tǒng)、上游恒定水位施加系統(tǒng)、土顆粒收集系統(tǒng)。該試驗(yàn)系統(tǒng)解決了現(xiàn)有儀器不能對(duì)試樣施加豎向壓力的問(wèn)題,改進(jìn)了預(yù)制孔成型方法,減小了制樣過(guò)程中對(duì)試樣土體的擾動(dòng)。(2)分別揭示了摻入三種不同類型化學(xué)改良劑的土體的侵蝕發(fā)展規(guī)律。利用改進(jìn)的孔蝕試驗(yàn)系統(tǒng),開(kāi)展了摻入化學(xué)改良劑后分散性的土孔蝕試驗(yàn)研究,分別探索了摻入含量、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、水力梯度、應(yīng)力狀態(tài)等因素對(duì)分散性土孔蝕發(fā)展規(guī)律的影響,通過(guò)累積侵蝕質(zhì)量和流量的監(jiān)測(cè),對(duì)比了三種化學(xué)改良劑在不同影響因素下的累積侵蝕質(zhì)量和流量,分析了不同影響因素對(duì)侵蝕速率、流速及試樣兩端水力梯度的影響規(guī)律,總結(jié)土體摻入三種化學(xué)改良劑后的侵蝕發(fā)展規(guī)律和在不同條件下的改良效果。(3)統(tǒng)計(jì)分析了孔蝕試驗(yàn)中不同條件對(duì)土體侵蝕指數(shù)的變化規(guī)律。通過(guò)計(jì)算和分析侵蝕率和水力剪切力的變化關(guān)系,分析結(jié)果表明侵蝕率和水力剪切力之間線性擬合度較高;通過(guò)綜合分析侵蝕指數(shù)和臨界水力剪切力對(duì)比發(fā)現(xiàn),侵蝕指數(shù)越大,土體抗侵蝕能力越強(qiáng);臨界水力剪切力隨摻入含量的增大而增大;三種改良劑都能提高土體的抗侵蝕能力,相同條件下,摻入聚丙烯酸鈉的試樣的臨界水力剪切力始終是最大的,其最大侵蝕率始終最小的,改良效果最好的摻入聚丙烯酸鈉的試樣,最差的摻入木鈣試劑的試樣;綜合對(duì)比之后,抗侵蝕效果由強(qiáng)到弱分別是聚丙烯酸鈉、水玻璃試劑、木鈣試劑。
【圖文】：

生擴(kuò)大的過(guò)程。分散性土孔蝕試驗(yàn)過(guò)程主要研究土體通過(guò)孔洞流量的變化過(guò)程。通過(guò)在不同條件下，土體侵蝕率的變化，從土體自身性質(zhì)方面著手，分析不同需要的水力剪切力大小進(jìn)行估算；研究土體侵蝕速率對(duì)侵蝕速率的影響。因此，分散性土孔蝕規(guī)律研究主要件下，研究水力剪切力隨時(shí)間變化規(guī)律的規(guī)律；件下，研究土體侵蝕率隨時(shí)間變化規(guī)律的規(guī)律；件下，研究水力剪切力和侵蝕率之間的規(guī)律；件下，研究試樣兩端的水力梯度的變化規(guī)律。器自行研制的孔蝕試驗(yàn)系統(tǒng)（見(jiàn)圖 2.1），主要組成部分為系統(tǒng)，土顆粒收集系統(tǒng)，，傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，上游

下支架示意圖
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV223

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本文編號(hào)：2633813