夕昌水库混凝土面板阻裂防渗技术探析

混凝土面板是面板堆石坝中最重要的防渗结构，保障着整个坝体的防渗安全，混凝土面板裂缝的出现对坝体防渗能力提出了更高要求。本文基于夕昌水库混凝土面板防渗系统的实施经验，对混凝土面板在阻裂减渗设计、接缝止水、补裂措施、养护、监测处理等方面的一整套防渗措施及面板混凝土中采用新型阻裂减渗剂和新型裂缝处理材料进行了分析和总结，为提高本工程混凝土面板堆石坝的整体防渗能力，也为今后同类型工程提供参考依据。     

不同影响因素下砂夹垆土壤水分运动的模拟分析

为进一步认识砂夹垆土壤水分运动的基本规律,采用数值模拟的方法,研究夹层土质、夹层埋深、夹层厚度、初始含水率和压力水头对砂夹垆土壤水分运动的影响.结果表明,砂夹垆土壤水分运动与均质土存在较大差异,入渗过程表现为与均质土相同阶段、阻水减渗阶段和稳渗阶段;湿润锋进入夹层后,累积入渗量与入渗时间符合线性关系;土壤初始含水率和压力水头对砂夹垆土壤水分运动影响较小,夹层土质、夹层厚度和夹层埋深对砂夹垆土壤水分运动影响较大.在节水灌溉技术和工程防渗技术中,应重点考虑夹层质地、厚度和埋深.     

不同结构土壤间歇入渗减渗效果的试验研究

本文以陕西关中田间连续和间歇入渗对比试验为依据,讨论了中壤质地土壤不同结构条件下的间歇入渗减渗效果,分析了间歇入渗的减渗率与地表土壤容重及连续入渗相对稳渗率之间的关系。可供中壤质地土壤地区进行间歇灌大田灌水试验和用水管理作参考。     

北方高渗漏稻田阻渗节水效果

为了减少北方高渗漏稻田的过量水分流失,利用2001～2002年在中国科学院沈阳生态实验站水田试验基地开展的稻田土壤阻渗试验,分析了四种处理(包括对照、薄膜阻渗、厚膜阻渗和犁底层夯实阻渗处理)的阻渗效果。结果表明．与对照处理相比,厚膜和夯实两种处理均表现出良好的阻渗效果,节水量在400～500mm之间,节永达50％以上。为了有效指导开展北方节水稻作,在最后指出今后在水稻生产中应注意的一些问题。     

水泥潜入方式对淤积砂土的减渗效果影响

运用将水泥稀浆潜入河床淤积砂土的方式,构造室内河床淤积砂土的3种不同模拟入渗试验,揭示了不同水泥潜入方式对河床淤积砂土的阻渗作用和减渗效果。研究结果表明,水泥稀浆的3种不同潜入方式,对河床淤积砂土均有一定的阻渗作用和减渗效果;在新开偏砂性土渠或河道中,3种潜入方式减渗效果为:延时12h供水同时供水即时供水;延时12h供水潜入方式的减渗效果较稳定,减渗率可达30%左右;在已有蓄水土渠中,比较适合采用同时供水鼓气潜入水泥的方式,减渗效果可达10%以上;加大水泥添加量可以在一定程度上增加水泥在砂土基质中的潜入量,但添加量对减渗效果的增强贡献有限。研究结果可以为削减地表污染物通过地面水入渗进入地下水环境提供支撑。     

间歇灌灌水参数对其减渗效果影响的研究

本文以大田实测连续及间歇单点入渗对比试验为依据,针对陕西关中土类之一搂土,分析了间歇灌灌水参数对间歇入渗减渗效果的影响。从单点入渗的角度,提出了适合中壤质地土壤的合理间歇灌灌水技术参数,可供类似土壤质地地区间歇灌大田试验及用水管理参考。     

黄土夹砂层的持水机制

为研究黄土高原西北干旱区农业采用的"压砂"保墒方法机理,进行3种室内土柱(均质土柱、夹3 cm厚砂层的土柱、夹5 cm厚砂层的土柱)的降雨入渗试验,并建立微观模型对夹砂层阻水现象进行分析。通过烘干法和MAT253稳定气体同位素质谱仪测定土柱不同深度2个时间点(13 d、197 d)的含水率和土壤水的δD、δ18O,得到不同时间含水率随深度变化规律和土壤水δD~δ18O关系。结果表明:(a)黄土中夹砂层的存在起到了减缓水流下渗的作用,而不是阻止水分下渗。(b)夹砂层的这种阻水效果一方面是由于砂层薄膜水的持水量远小于黄土,从而阻滞了水流的下渗;另一方面是由于在介质突变界面处过水断面面积突然减小,以致降低了水流的下渗速度。     

下组煤底板岩层阻渗性实测研究

底板原位压渗试验能够获得丰富的反映底板岩层阻渗性的信息,本文介绍了杨村矿下组煤底板3个不同岩性结构测试段的原位压渗试验成果,基于压渗过程曲线分析讨论了测试岩层起始导渗的水压力和渗透系数、压裂导通状态的水压力和渗透系数、压渗过程的压渗流量和渗流阻力的变化与导渗状态的关联性,得到如下认识:构造扰动部位底板阻渗能力薄弱,具有低阻强渗特点;完整性较好的原状结构底板岩层阻渗性较强,不但起始导渗的水压条件较高,而且导渗状态表现为高阻弱渗特点;底板岩层的阻渗性与岩性的关联性不明显,主要受制于岩层的原始结构条件和裂隙性状;杨村煤矿下组煤底板厚层砂岩是很好的隔水层,具有良好的隔水效果.     

谈土石坝病险水库除险加固垂直防渗措施

土石坝的工程质量问题,主要是渗漏、滑坡和裂缝。土石坝的渗漏、滑坡和裂缝问题中,滑坡和裂缝的产生,有的也与渗置有关,所以提高土石坝质量,关键是防渗。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防渗和水平防渗。垂直防渗有混凝土防渗墙,高压喷射灌浆坊渗、劈裂灌浆防渗,冲抓套井回填粘土防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和薄混凝土防渗墙等。     

浅谈水利大坝工程渗流防控措施

渗流控制直接影响大坝的工程安全,关系到人民生命财产的安危,渗流防控的主要目的是：通过对坝基进行必要处理,改变坝基内渗流场和土层分布,以达到降低渗透压力,提高抗渗能力的目的,进而满足工程的安全需求。地基渗流防控措施按照其作用分为：截渗措施、减渗措施、压渗措施、排渗措施、反滤措施等五种。其中截渗及减渗措施统称为防渗措施。     

全强风化砂页岩地层压密加固效果试验

全强风化砂页岩地层注浆加固工程中常常伴随着地层压密现象,压密加固后地层的物理力学性能得到显著提升。为了研究全强风化砂页岩地层的注浆压密效果,以压缩模量、粘聚力、内摩擦角、渗透系数作为表征地层物理力学性能的主要指标,通过开展室内试验,获得了不同注浆压力与含水率条件下地层力学性能的提升规律,建立了可定量化描述不同含水率条件下注浆压力与地层物理力学参数的关系模型。研究结果表明：通过提高注浆压力可显著提高全强风化砂页岩地层压缩模量,高注浆压力作用下,地层压缩模量最大增长近10倍。当注浆压力处于较低水平时,加固后地层粘聚力的提升受含水率和注浆压力影响明显。当注浆压力处于较高水平时,加固后不同含水率情况下地层土体粘聚力基本趋于一致,地层粘聚力的提升不再受含水率的影响。地层内摩擦角在注浆压密后的提升程度始终受自身含水率的影响。注浆压力的提升可进一步提高地层的抗渗能力。采用建立的注浆压力-地层物理力学参数关系模型对某工程实例进行计算分析,给出了满足地层加固要求的注浆压力设计值,注浆治理后开挖揭露浆脉清晰、地层稳定,所提出的模型可为全强风化砂页岩地层注浆治理参数设计提供参考。     

川西松潘地区裂隙性黄土强度特性试验

节理裂隙破坏了黄土的结构完整性,影响其力学特性,一定程度上控制着黄土地区滑坡和崩塌等地质灾害的演化进程和破坏规模。为研究裂隙对黄土强度特性的影响,选取川西松潘地区黄土为研究对象,开展了不同切面倾角、含水率和含砂量等条件下的三轴试验,研究结果表明：（1）切面倾角对黄土抗剪强度影响明显,在倾角为0°时最大,在接近理论破裂角时最小;（2）只有切面倾角与理论破裂角相近时,剪切破裂面才会迁就已有切面发展,其他切面倾角时试样并不会沿着预设切面破坏,切面的存在改变了土体内局部应力从而影响其剪切强度;（3）含切面试样的粘聚力对含水率和含砂量的变化较敏感,当含水率和含砂量变化时,剪切强度的倾角效应依然存在,但不同切面倾角试样的剪切特性会有所变化。基于裂隙性黄土力学特性的研究,认为开展滑坡不同部位的滑带土切面三轴试验可以为深入分析古滑坡复活机制提供借鉴。     

预制基质客土持水与抗侵蚀性能试验研究

高陡岩质边坡的生态防护存在着客土稳定性差、植物生长困难和传统客土喷播初期抗雨水冲刷能力较弱的问题,通过采用具有一定强度的预制客土模块及土工格栅进行边坡绿化支护,可以使得客土层具备良好的持水性和抗侵蚀性,从而适用于高陡岩质边坡的生态防护。本文通过蒸发试验、最大毛细上升高度试验研究了不同配比对客土模块的持水性、毛细性的影响,通过室内人工雨水冲刷试验探究了预制客土模块的抗侵蚀特性。结果表明无论是否掺入泥炭,随秸秆含量的增高黄土含量降低,客土吸水性增加,毛细性变差,同时降低了客土层密度,利于边坡的稳定;泥炭替代部分黄土,客土蒸发速率增强,泥炭的掺入增强了客土的毛细性。预制客土模块在模拟极限降雨条件下,侵蚀量微小,抗侵蚀性能良好。     

黄土标贯击数与物理力学参数相关性及微观机制分析

为了补充西安市黄土塬区利用标贯击数预测土的物理力学参数的方法,以西安市长安区黄土塬地基土为例,通过现场标贯试验和室内土工试验,对地基土的标贯击数值与物理力学参数进行了一元和多元相关性分析,给出了拟合关系式及其相关系数;并利用电镜扫描及PCAS图像处理技术,从黄土微观结构角度对研究结果做了进一步分析。结果表明：黄土塬地基土的含水率、干密度、孔隙比、液限、黏聚力、内摩擦角、压缩系数均与标贯击数N有很好的线性相关性,地基土的湿陷系数与标贯击数N的线性相关性良好,可用N值对地基土的物理力学参数进行预测。研究成果可为西安黄土塬区岩土工程勘察提供参考。     

毛乌素沙地的形成与治理

毛乌素沙地的历史已有几十万年,它处在年降水量一般在350mm~500mm之间,是森林草原和草原为主的地区。就降水和植被条件而论,该区不是沙漠形成和分布的地区。造成目前类似沙漠景观的最重要的因素是该区砂岩风化产生的大量沙物质条件,其次是较强的风动力条件。根据毛乌素沙地形成的特殊成因分析,提出了治理毛乌素沙地的新思路,即除植树种草之外,更要注意以利用该区以南丰富的黄土物质改良沙地,这能够阻止大气降水通过砂层响深部的快速渗透,能有效增加土壤的持水性,改善土壤水分条件,有利于植物生长和植物固砂,能够加速植被的恢复。由于该区紧邻黄土高原,采取以土盖沙的物质改良方式对解决该区沙漠化问题应当是有效的。     

碳酸氢钠饱和盐渍砂土的电化学特性试验研究

为分析碳酸氢钠含量对饱和盐渍砂土的电化学特性影响,通过配置4组不同浓度的碳酸氢钠溶液与标准砂混合形成碳酸氢钠饱和盐渍砂土;运用三电极体系下电化学阻抗谱法研究了不同含量的碳酸氢钠饱和盐渍砂土的电化学特性。研究结果表明:不同含量碳酸氢钠饱和盐渍砂土的Bode图中的阻抗模值随着碳酸氢钠含量的增加和频率的增加都呈现减小的趋势;Nyquist图主要包括高频区的圆弧、中频区的直线段及低频区的圆弧;且等效电路含有两个时间常数。碳酸氢钠饱和盐渍砂土的等效电路由电极与溶液界面的电荷转移电阻、扩散电阻、常相位角元件、砂粒固液界面电阻、砂粒固液界面电容以及溶液电阻六部分组成。碳酸氢钠含量的增加使得孔隙液中的离子浓度增加、扩散层内的离子向砂粒表面的转移能力增强、土水离子交换更频繁,导致溶液电阻和砂粒固液界面电阻随着含量的增大而减小;砂粒固液界面电容、常相位角元件的电容随着碳酸氢钠浓度的增大而增大。     

上覆强透水层的双层土质边坡降雨入渗特征

为研究浅层强透水的双层土质边坡降雨渗流特征，建立均质粉土与砂土-粉土的土柱、边坡模型，依据基质吸力与含水率的控制方程，分析了土层渗透性、地下水、坡度对饱和区成形影响.结果表明:砂土-粉土柱产生饱和区，既因土层渗透差导致雨水在砂土底层蓄积，又因粉土表面的渗流速度陡降；砂土-粉土边坡饱和区在土层界面首先产生，在纵向上以界面为中心逐渐往各土层内扩展，同时沿土层界面往坡顶上发展，其延伸长度随着地下水位升高而逐渐增大，但地下水位2m与1m时，坡度越大，延伸长度越小；地下水位与坡度均影响土层界面的初始饱和度.     

震后击实黄土和原状黄土的液化试验研究

在饱和黄土动三轴试验的基础上,结合黄土微观结构特征研究和粒度组成分析,讨论了等效循环荷载作用下震后击实黄土和原状黄土的孔压比一应变关系,并从微观结构特征参数和粒度组成方面阐述了黄土孔压发展规律差异的原因．试验结果表明：击实黄土在液化过程中孔压发展较原状黄土慢,主要原因在于原状黄土大中孔隙较击实黄土含量多;震后黄土的粘粒含量较震前均有一定程度的增加,粉粒相应减少,砂粒变化较小,液化应力比随着粘粒含量的增加而增大,抗液化能力降低．     

重塑黄土的强度影响因素研究及基于核磁共振的微观解释

黄土的抗剪强度特性影响着黄土地区边坡和路基等的稳定性,抗剪强度特性与土体的含水率和干密度密切相关。通过制备不同含水率和干密度的重塑黄土试样,通过室内直剪试验和核磁共振测试对重塑黄土的抗剪强度特性进行研究。研究结果表明,在低含水率的情况下,重塑黄土应力应变曲线有峰值点存在,呈现应变软化特性;在高含水率的情况下,应力应变曲线没有明显峰值,呈现应变硬化特性。随着土样含水率变大,黏聚力显著下降,内摩擦角变化规律不明显;随着土样干密度变大,其黏聚力增大。随后采用核磁共振测试技术对上述不同含水率和干密度状态的环刀样开展了含水量分布的测试,测试结果进一步从微观层面上解释了重塑黄土抗剪强度参数变化的规律。     

青海湖南侧江西沟土壤水分分布与土壤干层恢复

通过对青海湖南侧江西沟草地土壤含水量的测定,研究了土壤水分含量、运移和土壤干层水分恢复等问题.2009年该区降水较多,导致2010年7月草地土壤重力水分布深度达到了0.7m左右,但仍有干层存在.经过18个月的水分入渗,在2010年11月土壤干层基本消失,干层恢复的年降水量要大于400mm.该区土壤水分比黄土高原运移缓慢,干层恢复较为缓慢,土壤水分恢复的深度小,水分聚集在土壤的上部,这些特点是该区冻结期较长和蒸发作用较弱造成的.江西沟土壤干层的发育表明该区正常年大气降水一般不能通过土壤入渗补给地下水,属于异常水分循环类型.该区土壤干层的存在指示在降水正常年土壤水分具有负平衡的特点,在年降水量大于400mm的条件下具有正平衡的特点.