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排水暗管濾層土工布的水力性能與其孔隙結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究

發(fā)布時間:2021-03-05 00:50
  【目的】探討土工布水力性能與孔隙結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系!痉椒ā窟x取了針刺短絲、聚酯長絲、超薄型3種類型共10個規(guī)格的土工布,分別用顯微觀測技術(shù)、滲透技術(shù)、變角排水技術(shù)和改進砂芯漏斗技術(shù),觀測了土工布孔隙結(jié)構(gòu)、飽和滲透特性、非飽和持水特性等指標;建立了評估土工布孔隙結(jié)構(gòu)的模型;并在此基礎(chǔ)上分析了土工布水力性能與其孔隙結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。【結(jié)果】①土工布的平面孔隙率和空間孔隙率都與其體積密度呈負相關(guān)關(guān)系;短絲和長絲類型的土工布的縱向孔隙率與其體積密度之間呈正相關(guān)關(guān)系;超薄型土工布的縱向孔隙率隨著體積密度的增大先增大后減小。②各類土工布的垂直滲透性能都與土工布的縱向孔隙率呈正相關(guān)關(guān)系。③短絲和長絲類型的土工布的飽和度均隨著土工布放置角度由小(0°)變大(90°)而降低;體積密度更大的土工布的持水能力更強;在同一飽和度下,這2種類型土工布的吸力與其厚度之間呈正相關(guān)關(guān)系!窘Y(jié)論】土工布的縱向孔隙率對其滲透能力和持水能力的影響相反。 

【文章來源】:灌溉排水學報. 2020,39(12)北大核心

【文章頁數(shù)】:10 頁

【部分圖文】:

排水暗管濾層土工布的水力性能與其孔隙結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究


坡度板測土工布變角度持水性示意圖

均勻分布,土工布,微觀孔隙結(jié)構(gòu),放大倍數(shù)


由圖2可知,雖然薄型土工布(B)的孔隙通透性比長絲(C)和短絲(D)土工布的通透性好,但是,其熱黏合加固工藝[24]使該材料上有規(guī)則分布的方形不透水密質(zhì)區(qū),且在非密質(zhì)區(qū)上均勻分布有較多孔徑接近的小孔隙,這些因素都將降低超薄型土工布的透水性能。另外,超薄型土工布的纖維直徑比長絲(短絲)土工布的纖維直徑更粗,纖維彎曲度較小,這些因素也將降低其持水性能。長絲土工布的孔隙通透性比短絲的指標好,這有利于該土工布的滲透性能。長絲(短絲)土工布具有大小不一、分布不均的孔隙結(jié)構(gòu)特征,可使其具有一定的持水能力。對各種類及不同規(guī)格土工布的孔隙直徑分析發(fā)現(xiàn),長絲土工布(C)的大孔隙比例多于短絲土工布(D)的值,更大于多數(shù)超薄型土工布(B)的同類指標。如圖3所示,同類型土工布的孔隙直徑隨著面積質(zhì)量的增大而減;其中,短絲土工布D300規(guī)格的平均孔隙直徑(0.082 mm)分別比D400和D500規(guī)格的值大27.93%、20.97%;長絲土工布C300規(guī)格的平均孔隙直徑(0.112 mm)比C500規(guī)格的值大2.05%;薄型土工布B30規(guī)格的平均孔隙直徑(0.219 mm)分別比B60、B100、B150、B260規(guī)格的同類指標大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。從透水能力方面評價,土工布大孔隙比率越高、孔隙直徑越大,其透水性越好。

曲線,土工布,孔徑分布,規(guī)格


對各種類及不同規(guī)格土工布的孔隙直徑分析發(fā)現(xiàn),長絲土工布(C)的大孔隙比例多于短絲土工布(D)的值,更大于多數(shù)超薄型土工布(B)的同類指標。如圖3所示,同類型土工布的孔隙直徑隨著面積質(zhì)量的增大而減小;其中,短絲土工布D300規(guī)格的平均孔隙直徑(0.082 mm)分別比D400和D500規(guī)格的值大27.93%、20.97%;長絲土工布C300規(guī)格的平均孔隙直徑(0.112 mm)比C500規(guī)格的值大2.05%;薄型土工布B30規(guī)格的平均孔隙直徑(0.219 mm)分別比B60、B100、B150、B260規(guī)格的同類指標大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。從透水能力方面評價,土工布大孔隙比率越高、孔隙直徑越大,其透水性越好。圖4 土工布的孔隙率特征參數(shù)

【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃河三角洲暗管排水土工布外包濾料的試驗研究[J]. 劉文龍,羅紈,賈忠華,卜凡敏,潘延鑫,唐雙成,袁黃春,李山.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2013(18)
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[7]土工合成材料在水利工程中的應用[J]. 王新紅,凌偉.  現(xiàn)代塑料加工應用. 2001(04)
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[10]非織造土工布的孔徑分布及淤堵特性[J]. 高翼強,陳德鋒.  產(chǎn)業(yè)用紡織品. 1995(04)

碩士論文
[1]隧道復合式襯砌排水墊層的排水泄壓能力研究[D]. 李彬.西南交通大學 2018
[2]纖維排水管的水力特性研究[D]. 張華贊.長安大學 2017
[3]土工布非飽和導水特性研究[D]. 汪錦錦.蘭州大學 2014



本文編號:3064258

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