黏土固结过程中结合水对黏滞系数影响研究-科学技术与工程.PDF

科 学 技 术 与 工 程 第 卷第 期 年 月 建筑科学 黏土固结过程中结合水对黏滞系数影响研究 杨琴 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏省岩土工程技术工程研究中心河海大学南京 摘要 渗透系数作为土的基本力学指标参数是孔隙比和黏滞系数的函数 为了研究黏土中结合水对黏滞系数的影响开 展固结试验得到各级压力下的渗透系数与黏滞系数并由高速离心机分离试验定量测得结合水量 结果表明固结压力增大 孔隙比减小渗透系数随之减小由渗透系数计算公式反算出动力黏滞系数随固结压力增大而线性增大 压力较小时结合 水量变化较小 自由水减少到一定程度变为结合水排出为主 结合水排出会导致结合水膜厚度变薄黏滞系数随结合水膜厚 度减小而线性增大 所以对于结合水含量较高的黏土固结压缩过程中存在结合水排出现象计算渗透系数时需考虑结合 水膜变薄导致黏滞系数增大进而对渗透系数产生的影响 关键词 黏土 结合水 黏滞系数 渗透系数 中图法分类号 文献标志码 渗透系数是土体基本力学性质参数之一与土 系数有关且不同压力下黏滞系数并不是常数可能 体固结 地下水渗流关系密切 关于固结过程中渗透 与结合水有关 但结合水与黏滞系数间存在怎样的 系数方面的研究 已经有很多 发现渗 关系结合水影响黏滞系数机理还不清楚 针对此 透系数对数值与孔隙比直接存在线性关系 邓永锋 问题本文采用两种黏土进行固结试验得到各级压 力下的渗透系数由渗透系数计算公式反推黏滞系 等 对已有渗透系数公式进行分析发现曲线 呈线性斜率是初始孔隙比的函数 学者们总结出 数得到黏滞系数变化规律开展高速离心机分离试 验测得各级压力下的结合水含量分析结合水与黏 许多渗透系数计算公式 渗透系数公式 渗透系数计算公式和孔隙流 滞系数之间的关系并讨论结合水影响黏滞系数 渗透系数公式从这些公式可知渗透系数同时受孔 机理 隙比 黏滞系数影响但计算时将黏滞系数作为 试验材料与方法 常数 进一步研究中学者发现不同固结压力下土的 试验材料 本文选取两种黏土 粉末状 为试验材料 分别 黏滞系数是变化的 肖树芳等 在固结试验每级 压力后实施剪切蠕变试验 发现黏滞系数随压力增 为河北省石家庄市灵寿县出产的高岭土和江苏省南 大而线性增大认为是结合水排出导致黏滞系数变 京市江宁区出产的江宁黏土 测得两种黏土的基本物理指标见表 两种 大 吴谦 采用重塑土进行剪切蠕变试验发现强 弱结合水共存阶段黏滞系数随含水率降低而增大 黏土的粒径分布曲线通过马尔文 激光粒度仪 根据上述研究可知结合水对渗透过程中的黏滞系 进行测定测定的结果如图 所示 根据建设部 数影响较大 土的分类标准 综合液限塑性指 上述研究已明确土体渗透系数与孔隙比