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《某大壩防滲土料分散性試驗(yàn)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、某大壩防滲土料分散性試驗(yàn)研究-工程設(shè)計(jì) 分散性土是一種在低含鹽量水（或純凈水）中，由于離子相互排斥力超過相互吸引力而導(dǎo)致土體顆粒分散的粘性土［1］。它的發(fā)現(xiàn)和研究始于20世紀(jì)50年代的澳大利亞和美國。隨后，世界上許多國家都對其進(jìn)行研究。我國于20世紀(jì)70年代首先在黑龍江發(fā)現(xiàn)了分散性粘土，隨后在新疆［2］、山東［3］、山西［4］等省的工程實(shí)踐中都曾遇到，并對它進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究。分散性粘土的性質(zhì)與粘土的物理化學(xué)狀態(tài)和土顆粒表面的電化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，但工程上常用的土工試驗(yàn)方法不能反映出土的化學(xué)狀態(tài)和土顆粒表面的電化學(xué)性質(zhì)，所以無法鑒定。鑒于目前國內(nèi)
2、尚無鑒定分散性土的試驗(yàn)規(guī)程，本次試驗(yàn)主要參照《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2000）中介紹的雙比重計(jì)法、針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、孔隙水陽離子試驗(yàn)等4種試驗(yàn)方法和美國材料與試驗(yàn)協(xié)會制定的雙比重計(jì)法（ASTMD4221-99）、針孔試驗(yàn)（ASTMD4647-93（1998））、碎塊試驗(yàn)（ASTMD6572-00）等3種試驗(yàn)規(guī)程，采用雙比重計(jì)法、針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、孔隙水可溶鹽陽離子試驗(yàn)和全土的交換性鈉百分比試驗(yàn)5種試驗(yàn)方法來綜合判別土樣的分散性。但這幾種方法的測定結(jié)果往往由于土的特殊性而不一致。本文試圖通過對某擬建大壩防滲土料分散性
3、的研究，從分散性機(jī)理和判斷標(biāo)準(zhǔn)來分析這5種方法不相吻合的原因。1某大壩防滲土料分散性試驗(yàn)研究-工程設(shè)計(jì) 分散性土是一種在低含鹽量水（或純凈水）中，由于離子相互排斥力超過相互吸引力而導(dǎo)致土體顆粒分散的粘性土［1］。它的發(fā)現(xiàn)和研究始于20世紀(jì)50年代的澳大利亞和美國。隨后，世界上許多國家都對其進(jìn)行研究。我國于20世紀(jì)70年代首先在黑龍江發(fā)現(xiàn)了分散性粘土，隨后在新疆［2］、山東［3］、山西［4］等省的工程實(shí)踐中都曾遇到，并對它進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究。分散性粘土的性質(zhì)與粘土的物理化學(xué)狀態(tài)和土顆粒表面的電化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，但工程上常用的土工試驗(yàn)方法不能反映出
4、土的化學(xué)狀態(tài)和土顆粒表面的電化學(xué)性質(zhì)，所以無法鑒定。鑒于目前國內(nèi)尚無鑒定分散性土的試驗(yàn)規(guī)程，本次試驗(yàn)主要參照《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2000）中介紹的雙比重計(jì)法、針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、孔隙水陽離子試驗(yàn)等4種試驗(yàn)方法和美國材料與試驗(yàn)協(xié)會制定的雙比重計(jì)法（ASTMD4221-99）、針孔試驗(yàn)（ASTMD4647-93（1998））、碎塊試驗(yàn)（ASTMD6572-00）等3種試驗(yàn)規(guī)程，采用雙比重計(jì)法、針孔試驗(yàn)、碎塊試驗(yàn)、孔隙水可溶鹽陽離子試驗(yàn)和全土的交換性鈉百分比試驗(yàn)5種試驗(yàn)方法來綜合判別土樣的分散性。但這幾種方法的測定結(jié)果往
5、往由于土的特殊性而不一致。本文試圖通過對某擬建大壩防滲土料分散性的研究，從分散性機(jī)理和判斷標(biāo)準(zhǔn)來分析這5種方法不相吻合的原因。1土樣的基本物理性質(zhì) 試驗(yàn)土樣選取某擬建水利工程大壩心墻土料，土樣的物理性質(zhì)列于表1。由表1可見，9組土樣的比重為2.64～2.72，液限為24.3%～38.0%，塑限為12.8%～24.2%，塑性指數(shù)為8.7～16.6，均為低液限粘土（CL）。在顆粒組成上，9組土樣都以粉粒（0.075～0.005mm）為主，其含量56.0%～66.0%，粘粒（2土樣的基本化學(xué)性質(zhì) 土樣化學(xué)性質(zhì)列于表2。由表2可見，這9組土樣的易溶
6、鹽含量為0.234～0.533g/kg，在陰離子中，HCO3-含量大，在陽離子中，Ca2+含量大。中溶鹽含量為0.33～0.95g/kg;難溶鹽含量在11.41～148.79g/kg，其中土樣1、3、6、7、8、9號較高，超過100g/kg，其余3組土樣較低;有機(jī)質(zhì)含量為2.25～39.07g/kg，其中土樣1、3、6、7、8、9號較低，低于10g/kg，其余3組土樣較高。土樣pH值為7.98～9.07，呈堿性。3土樣的粘土礦物成分 不同類型的粘土礦物，具有不同的晶格結(jié)構(gòu)，同時也就決定了其具有不同的性質(zhì)。如蒙脫石是2∶1型礦物，晶層間聯(lián)結(jié)弱，
7、結(jié)合力小，晶格具有擴(kuò)展性。伊利石也是2∶1型礦物，但是由于伊利石層間有K+聯(lián)結(jié)，晶層聯(lián)結(jié)較牢固，其分散性和脹縮性較蒙脫石弱。高嶺石屬于1∶1型礦物，層間結(jié)合牢固，晶格無擴(kuò)展性，其分散性和脹縮性最小。因此，在鑒定土的分散性時，也應(yīng)當(dāng)分析土的礦物成分，從微觀角度來分析土的分散性產(chǎn)生的內(nèi)在因素?！ ⊥翗拥恼惩恋V物成分分析試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可見，這9組土樣的粘土礦物類型是沒有多大區(qū)別的，主要成分均是伊利石，其含量占全土的12.4%～26.3%，少量伊利石以伊利石—蒙脫石混層礦物形式存在。蒙脫石的含量較伊利石的少，其含量占全土的4.7%～8.7%，且
8、以伊利石—蒙脫石混層礦物形式存在。其中2、4號中蒙脫石的含量相對較大，分別為8.7%和7.5%，其余7組土樣的含量較少。土中蒙脫石的存在是產(chǎn)生分散性的
