砂泥巖混合料各向異性滲透特性試驗(yàn)研究.pdf

1、從各向異性滲流的特點(diǎn)出發(fā)，研制了砂泥巖混合料各向異性滲透儀，并利用該試驗(yàn)儀器，試驗(yàn)研究了砂泥巖顆粒混合料室內(nèi)擊實(shí)試樣的滲透各向異性問題。基于試驗(yàn)研究成果，探討了砂泥巖顆粒含量比例、顆粒級配、試樣干密度等因素對砂泥巖顆粒混合料滲透各向異性的影響，并闡釋了砂泥巖混合料試樣各向異性滲透特性的機(jī)理。采用數(shù)值模擬方法，以均質(zhì)土石壩為例，計(jì)算分析了考慮各向異性滲流特性對壩體浸潤線、滲流場分布、壩坡穩(wěn)定性等的影響。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　

2、 (1)基于Darcy定律和常水頭滲透試驗(yàn)方法，研制了研究砂泥巖混合料各向異性滲透特性的試驗(yàn)儀器。試驗(yàn)儀器的試樣形態(tài)為長方體，儀器的前、后蓋及上蓋可以自如開啟及閉合，便于制備研究水平、垂直兩個(gè)方向滲透特性的試樣。從密封性、水流取向、儀器尺寸、側(cè)壁滲漏、測壓管位置、飽和方式等方面對砂泥巖混合料各向異性滲透儀的合理性、適用性、及試驗(yàn)成果的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 (2)利用研制的試驗(yàn)儀器，研究了砂泥巖顆粒混合料室內(nèi)擊實(shí)試樣分別在平

3、行于擊實(shí)方向和垂直于擊實(shí)方向的滲透特性。在不同砂泥巖顆粒含量比例、顆粒級配、試樣干密度等條件下進(jìn)行了滲透試驗(yàn)，基于試驗(yàn)成果，探討了滲透勢、顆粒分布分維值、泥巖顆粒百分含量、試樣干密度、特征粒徑等對滲透系數(shù)及臨界梯度的影響。
　　 (3)基于滲透試驗(yàn)成果，利用各向異性系數(shù)的概念，分析了砂泥巖顆粒混合料室內(nèi)擊實(shí)試樣的各向異性滲透特性，結(jié)果表明，總體而言，平行于擊實(shí)方向的滲透系數(shù)比垂直于擊實(shí)方向的滲透系數(shù)大1.59倍，各向異性滲透特性