本文關(guān)鍵詞：庫水環(huán)境變化對分散性土工程性質(zhì)的影響及其作用機理研究

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【摘要】：分散性土是一種在低含鹽量水中(或純凈水中)由于離子相互間的排斥力超過吸引力,導(dǎo)致呈團粒結(jié)構(gòu)存在的土顆粒分散形成原級顆粒的特殊土。分散性土的抗沖蝕性能很低,使其構(gòu)筑而成的水工建筑物具有很大的安全隱患。土力學(xué)相關(guān)理論表明,土的工程特性受外界環(huán)境的變化而變化,對分散性土而言,則尤為顯著。本研究采用分散性土鑒定試驗(針孔試驗和碎塊試驗)、濕化崩解試驗、壓縮試驗、直接剪切試驗和掃描電子顯微鏡試驗等,研究了庫水環(huán)境酸堿度變化對分散性土的分散性、力學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)等的影響,以期為水利工程中分散性土壩的運行與管理提供依據(jù)。研究結(jié)論如下:(1)針孔試驗和碎塊試驗表明,分散性土在酸性庫水和堿性庫水條件下,其分散性隨著庫水環(huán)境中酸堿含量的增加而減弱。非分散性土在酸性庫水環(huán)境下,其依然保持非分散性土的特性;但在堿性庫水環(huán)境下,隨著OH-含量的增加,其分散性先增強后減弱。(2)壓縮試驗和直接剪切試驗表明,酸性庫水環(huán)境下,分散性土的壓縮模量、黏聚力和內(nèi)摩擦角隨著庫水環(huán)境中酸含量的增加顯著降低;堿性庫水環(huán)境下,分散性土的壓縮模量、黏聚力隨著堿含量的增加先增加后減小,而內(nèi)摩擦角的變化無明顯規(guī)律。(3)掃描電子顯微鏡試驗表明,酸性庫水環(huán)境下,分散性土的架空孔隙和粒間孔隙均隨著酸含量的增加而增多;堿性庫水環(huán)境下,分散性土的土骨架先隨著堿含量的增加而趨于密實,隨后隨著堿含量的繼續(xù)增加而變得松散。(4)酸堿對分散性土的侵蝕機理不同。酸蝕分散性土的機理主要包括酸對土體中膠結(jié)物質(zhì)的溶蝕作用和離子交換作用;堿蝕分散性土的機理主要包括溶蝕作用、沉淀膠結(jié)作用和離子交換作用,當(dāng)庫水環(huán)境中堿含量較少時,堿土中的沉淀膠結(jié)作用為主,使得土體的工程性質(zhì)增加,當(dāng)庫水環(huán)境中堿含量較多時,堿對土體中膠結(jié)物質(zhì)的溶蝕作用顯著,使得土體的工程性質(zhì)減弱。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU43

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本文編號：1288558