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改良花岗岩残积土的渗透特性研究

杨雪强 钟华斌 陶家琦 周宝贵 蔡池锋

杨雪强, 钟华斌, 陶家琦, 周宝贵, 蔡池锋. 改良花岗岩残积土的渗透特性研究[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(5): 598-604. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015
引用本文: 杨雪强, 钟华斌, 陶家琦, 周宝贵, 蔡池锋. 改良花岗岩残积土的渗透特性研究[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(5): 598-604. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015
Yang Xueqiang, Zhong Huabin, Tao Jiaqi, Zhou Baogui, Cai Chifeng. Permeability Characteristics of Improved Granite Residual Soils[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(5): 598-604. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015
Citation: Yang Xueqiang, Zhong Huabin, Tao Jiaqi, Zhou Baogui, Cai Chifeng. Permeability Characteristics of Improved Granite Residual Soils[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(5): 598-604. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015

改良花岗岩残积土的渗透特性研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.05.015
基金项目: 国家自然科学基金项目(51978177)
详细信息
    作者简介:

    杨雪强,男,1966年生,汉族,河南唐河人,博士,教授,主要从事土体本构关系及边坡稳定等研究。E-mail:xqyfls@126.com

    通讯作者:

    周宝贵,男,1973年生,汉族,广东广州人,学士,高级工程师,主要从事土木工程施工与管理研究。E-mail:121825593@qq.com

  • 中图分类号: TU411

Permeability Characteristics of Improved Granite Residual Soils

  • 摘要: 针对福建尤溪花岗岩残积土遇水易软化崩解的特性,采用外掺法对其掺入改良剂进行改良,以降低其渗透系数。同时掺入石灰和粉煤灰,灰土质量比(即石灰质量∶粉煤灰质量∶花岗岩残积土质量)分别设置为1∶1∶8,1∶2∶7和1∶3∶6。对福建尤溪花岗岩残积土进行基本土工试验、击实试验和颗粒分析试验,对改良前后的尤溪花岗岩残积土进行变水头渗透试验,试验结果表明:(1)经掺入石灰和粉煤灰改良后的花岗岩残积土,其饱和渗透系数较改良前均有所降低,其抗渗性得到了提高。(2)当灰土质量比为1∶2∶7时,其饱和渗透系数降低幅度最大,改良效果最好。(3)无论重塑土还是改良土,其饱和渗透系数均随孔隙比的增大而增大,随干密度的增大而降低。

     

  • 图  1  试验材料

    图  2  花岗岩残积土颗粒级配曲线

    图  3  重塑花岗岩残积土与改良花岗岩残积土的击实曲线

    图  4  灰土质量比与击实特性关系曲线

    图  5  变水头渗透试验仪器

    图  6  改良花岗岩残积土饱和渗透系数与干密度的关系曲线

    图  7  改良花岗岩残积土渗透系数与孔隙比关系曲线

    图  8  尤溪花岗岩残积土及改良土的电镜扫描图片

    表  1  福建花岗岩残积土的基本物理性质参数

    土样名称 含水率w/% 天然密度ρ/(g·cm−3) 天然干密度ρd/(g·cm−3) 相对密度Gs 天然孔隙比e 塑限wp/% 液限wL/% 塑性指数Ip
    福建花岗岩残积土 19.0 1.64 1.38 2.67 0.934 31.9 45.6 13.7
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    表  2  改良花岗岩残积土击实试验方案

    含水率/%
    1∶1∶8灰土质量比 1∶2∶7灰土质量比 1∶3∶6灰土质量比
    14 15 13
    18 19 16
    20 22 19
    22 24 21
    24 26 24
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    表  3  重塑花岗岩残积土和改良花岗岩残积土的击实试验结果

    重塑花岗岩残积土1∶1∶8灰土质量比1∶2∶7灰土质量比1∶3∶6灰土质量比
    最优含水率/%最大干密度/(g·cm−3最优含水率/%最大干密度/(g·cm−3最优含水率/%最大干密度/(g·cm−3最优含水率/%最大干密度/(g·cm−3
    18.711.7220.211.6622.051.6119.631.55
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    表  4  改良花岗岩残积土渗透试验方案及结果

    灰土质量比(石灰∶
    粉煤灰∶残积土)
    干密度
    ρd/(g·cm−3
    孔隙比e饱和渗透系数
    k20/(cm·s−1
    0∶0∶101.450.8412.46×10−5
    0∶0∶101.500.7801.62×10−5
    0∶0∶101.550.7229.21×10−6
    0∶0∶101.600.6696.19×10−6
    0∶0∶101.650.6183.75×10−6
    0∶0∶101.700.5702.64×10−6
    1∶1∶81.400.8431.85×10−5
    1∶1∶81.450.7791.31×10−5
    1∶1∶81.500.7208.13×10−6
    1∶1∶81.550.6655.56×10−6
    1∶1∶81.600.6133.12×10−6
    1∶1∶81.650.5641.57×10−6
    1∶2∶71.350.8671.39×10−6
    1∶2∶71.400.8007.89×10−7
    1∶2∶71.450.7384.88×10−7
    1∶2∶71.500.6801.75×10−7
    1∶2∶71.550.6268.91×10−8
    1∶2∶71.600.5756.34×10−8
    1∶3∶61.300.9071.19×10−5
    1∶3∶61.350.8378.22×10−6
    1∶3∶61.400.7715.28×10−6
    1∶3∶61.450.7102.15×10−6
    1∶3∶61.500.6538.47×10−7
    1∶3∶61.550.6005.45×10−7
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-22
  • 修回日期:  2024-03-18
  • 录用日期:  2024-04-24
  • 网络出版日期:  2024-10-09
  • 刊出日期:  2024-10-09

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