共查询到20条相似文献，搜索用时 15 毫秒
1.
非饱和原状黄土冻融强度研究 总被引：5，自引：0，他引：5
【目的】对非饱和原状黄土经历冻融循环后强度的变化规律进行研究,为分析黄土地区冻融病害机理提供参考。【方法】制备含水率分别为16.5%,20.5%,24.0%,29.0%和32.5%的非饱和原状黄土,采用可设定温度的冰柜冻结及室外融化的方法进行冻融循环处理,冻结温度分别为-8,-13,-21℃,冻融循环次数分别为1,3,5,7次,然后对冻融循环后的土样进行直剪试验,得到受冻融循环影响的土体抗剪强度参数,分析冻融循环次数、含水率、冻结温度对黏聚力和内摩擦角的影响规律。基于-21℃下黏聚力随冻融循环次数变化的数据,拟合得到黏聚力劣化模型表达式。【结果】在16.5%,20.5%,24.0%,29.0%和32.5%含水率下,-21℃冻融循环7次之后土样黏聚力分别由24.50,18.52,12.69,9.56和7.56kPa降低到21.04,13.52,7.45,2.60和0.23kPa,含水率32.5%的原状土样黏聚力减小量最大。同一含水率下黏聚力随冻融循环次数的增加呈指数减小,随着冻结温度的降低,黏聚力变化并不明显。内摩擦角在冻融循环后增加量为1°~2°。拟合得到了非饱和原状黄土黏聚力劣化模型表达式,其拟合结果与实测结果的相关系数均在0.937以上,计算值与实测值基本吻合,拟合度较高。【结论】同一含水率下原状黄土黏聚力随冻融次数的增加呈指数减小。冻结温度对不同含水率原状土样冻融后黏聚力与内摩擦角的影响不显著。 相似文献
2.
以沈阳市北二环加筋土工程为背景,对加筋粘土选用不同的填料压实度、初始含水率和加筋间距,安排二次正交旋转组合设计试验,得出多次冻融循环条件下不同加筋粘土试件内摩擦角的变化值.通过分析试验数据和数学计算,得出试件内摩擦角的变化值及试件填料压实度、初始含水率和加筋间距的回归方程,并对方程和各影响因素进行显著性检验.利用所得方程计算其他试验条件下的内摩擦角变化值.结果表明:计算值和试验值较为吻合,所得方程可用于格栅加筋土结构多次冻融循环后土体内摩擦角变化值的初步计算.根据回归方程分析各因素对加筋粘土试件内摩擦角变化值的影响规律,为工程实践提供理论参考. 相似文献
3.
本文以位山灌区粉质黏土为研究对象,制备不同干密度、含水率的试样进行差异性冻融处理,冻融循环结束后对土样进行直剪试验,并对试验数据的影响因素显著性分析,结合分析结果建立粘聚力回归方程。结果表明:土体粘聚力与含水率、冻融循环次数呈负相关,与干密度呈正相关,土体粘聚力在冻融循环1～2次之后显著降低,低密度、低含水率的土体在冻融作用下粘聚力下降幅度较大;经多次冻融循环后土体粘聚力趋于稳定;各因素对粉质黏土粘聚力影响存在差异,不同影响因素对土体粘聚力的影响表现为:干密度含水率冻融次数。 相似文献
4.
【目的】研究冻融作用对重塑黄土渗透特性的影响,为季节冻土区黄土边坡、道路及堤坝等工程的设计和施工提供参考。【方法】以Q3黄土为研究对象,在封闭系统下进行快速冻融循环试验,每个循环为-20℃冻结12h,20℃融化12h,冻融循环次数分别为0,2,4,5,10,14,17和20。将干密度为1.7g/cm~3、含水率为18.0%的重塑黄土样制成长×宽×高为1cm×1cm×2cm的长条形样品,然后置于高低温试验箱进行冻融循环处理;将冻融后的样品风干后进行扫描电镜观察,并定量分析重塑黄土的骨架颗粒形态、连接方式、孔隙形态及孔隙面积比等微观结构特征。同时制作含水率分别为15.0%,18.0%,21.0%,28.0%及饱和含水率的土样,分5层压制成干密度分别为1.4,1.5,1.6和1.7g/cm~3的黄土三轴样,然后置于高低温试验箱进行冻融循环试验;最后在围压分别为100,200,300和400kPa条件下进行三轴黄土渗透试验,分析围压、含水率、干密度和冻融循环次数对黄土渗透特性的影响。【结果】冻融作用对土体表面结构破坏严重,有横向和纵向裂缝。冻融过程中,重塑黄土土体微观结构发生了明显变化,集团粒数量明显减少,土粒胶结性变差;随着冻融循环次数的增加,土样的孔隙面积比呈指数增大趋势,冻融循环20次后孔隙面积比由0.76增加到0.79。渗透系数随围压的增大表现出指数衰减特征,且围压为400kPa时渗透系数差异较小;随着干密度和初始含水率的增加,渗透系数表现出抛物线变化特征,且干密度和含水率分别为1.6g/cm~3和21.0%左右时,渗透系数较大;渗透系数随冻融循环次数增加表现出指数增大特征,冻融循环20次后渗透系数增加1~2个量级。【结论】经历冻融循环后,重塑黄土土体的结构强度遭受一定程度破坏,渗透性增强,冻融循环20次后黄土土体渗透特性趋于稳定;冻融过程中产生的裂缝是诱发黄土土体渗透性增强的主要原因;冻融过程中重塑黄土渗透特性与土的初始状态、冻融循环次数及围压密切相关。 相似文献
5.
压实法是直接减轻渠基土冻胀的措施之一，在以往的实际工程中已取得了良好的防冻胀效果。因此，寻求在冻结过程中压实度等因素对冻胀规律的影响是重中之重。以盘锦市盘山灌区低液限粉质黏土为研究对象，分别将渠基土的压实度控制为87%、92%、97%，在单向冻结条件下进行封闭和开放系统下的室内冻融循环试验，经历冻胀1次、冻融2次后再冻胀、冻融4次后再冻胀，分析压实度对低液限粉质黏土冻融特性的影响规律。结果表明：针对封闭系统而言，压实度的增大对冻结锋面的形成时间影响较小；针对开放系统而言，压实使冻结历时均延长且比同一压实度下封闭系统的更长；无论封闭系统还是开放系统，压实度越大的土体内部，冻结锋面的迁移速率越慢，因而土体内部水分迁移速率减慢，含水率降低；封闭系统下，集中表现为含水率向3 cm上部冻结锋面附近集中；开放系统下，补给层水源补给的水分迁移高度约至冻结层的50%；多次冻融循环会使土体压实度减小，随冻融循环次数增加，土体结构呈稳定状态；随压实度增加土体冻胀率显著降低，后趋于平稳，对土体进行二次压实可以明显减轻冻融破坏的发生程度。兼顾实际灌区施工条件和经济效益综合分析得出：封闭系统下，渠基土选取压实度... 相似文献
6.
7.
冻融循环过程是高纬度寒区一种典型特殊现象，冻融循环作用使土壤结构发生改变。以东北典型地区耕地黑土为研究对象，通过室内模拟冻融试验，设置20%、24%、28%(W1、W2、W3)3个土壤初始质量含水率，0、30、60和90 mm(L0、L1、L2、L3)4个积雪深度，共计12组试验。整体采用-16～4℃，-12～8℃，-8～12℃，-4～16℃梯度冻融循环温度，每个冻融温度循环2次，共8次冻融过程。分别测定不同处理下冻融循环对土壤结构影响。结果表明，(1)土壤孔径分布在冻融作用下发生改变，而土壤初始含水率的增加使冻融后土壤大孔径含量增加与极微孔径含量减少受抑制，同时冻融后土壤极微孔径随积雪深度增加而增加，大孔径随积雪深度增加而减少，其余孔径波动小。(2)冻融作用减小土壤粒径，土壤初始含水率增加抑制冻融作用下微团聚体向黏粉粒转变，而初始含水率继续增加则使土壤粒径整体向微团聚体转变。(3)冻融作用改变土壤稳定性，其中平均质量直径（Mean weight diameter,MWD）、几何平均直径（Geometric mean diameter,GMD）、>0.25 mm水稳性团聚体含量（... 相似文献
8.
为深入了解非生长季农田黑土氮素转化过程,采用室内冻融模拟培养试验研究不同冻融因子[冻融温度(冻结温度:-3、-6、-9、-12、-15℃;融化温度:2、5℃)、冻融循环次数(1、3、6、10、15;在-3℃冻结6 d、2℃融化1 d为1个冻融循环次数)、水分含量(10%、20%、30%)]对农田黑土可溶性氮组分含量的影响。结果表明,较大的冻融温差(-15～-12℃/2～5℃)、适宜的冻融循环次数(1～3)和水分含量(20%～30%)是影响农田黑土可溶性氮组分含量的主要驱动因子。随着冻结温度降低,冻融土壤可溶性无机氮(DIN,NH_4~+-N+NO_3~--N)和可溶性全氮(DTN)含量均显著增加,以-15℃冻结时最大分别为89.84、101.99 mg/kg,而可溶性有机氮(DON)含量的变化行为受融化温度的协同影响。随着融化温度升高,冻融土壤DIN、DON和DTN含量均无显著性变化。随着冻融循环次数增加,冻融土壤DIN含量显著降低,以循环次数15时最小(83.21 mg/kg),而DON和DTN含量均先升高后降低,分别在循环次数6和3时达到最大值。随着水分含量增加,冻融土壤DON和DTN含量均显著增加,以水分含量30%时最大,分别为20.57、107.62 mg/kg,而DIN含量无显著性变化。可见冻融作用显著促进非生长季农田黑土氮素转化,有利于土壤有效氮的累积。 相似文献
9.
[目的]探究反复冻融法对枸杞多糖溶出率的影响。[方法]通过对解冻温度、冻结时间、冻融次数、冻结温度进行单因素试验及正交试验,验证反复冻融法对枸杞多糖的提取效果影响。[结果]当温度低于45℃时,枸杞多糖的溶出率随温度的升高而升高,当温度高于45℃时,枸杞多糖的溶出率却降低;随着冻融次数的增多,枸杞多糖的溶出率逐渐增大,但超过3次以后溶出率提升并不明显;随着冻结时间的增长,枸杞多糖的溶出率逐渐增大,当冻结时间超过3 h后,枸杞多糖溶出率趋于平稳,无明显变化;随着冻结温度的降低,枸杞多糖的融出率逐渐增大,当冻结温度低于-24℃后,枸杞多糖融出率趋于平稳,无明显变化。[结论]反复冻融法提取枸杞多糖的最佳工艺组合为:解冻温度45℃,冻融次数4次,冻结时间3 h,冻结温度-28℃。 相似文献
10.
《东北农业大学学报》2020,(3)
封闭条件下,对重塑粉质黏土试样作冻融处理。在试样融化过程中将冻融交界面融化到指定位置,以快剪试验研究冻融交界面处土体抗剪强度参数粘聚力c、内摩擦角φ数值变化,冻融交界面附近土层含水率及冻融交界面处抗剪强度参数与界面附近水分变化关系。结果表明,冻融界面土体粘聚力和内摩擦角总体均随界面含水率增大而减小,粘聚力受含水率影响较大,其中初始含水率为24%试样降幅最大,达10.79%;而内摩擦角影响较小。界面附近含水率增加,增幅随试样初始含水率增大而增大。 相似文献
11.
为了深入了解非生长季农田黑土氮素转化过程及酶学响应行为,采用室内冻融模拟培养试验研究了不同冻融因子(冻融温度、冻融循环次数、水分含量)对农田黑土微生物量氮(MBN)及蛋白酶、硝酸还原酶活性的影响。结果表明,较大的冻融温差(-15～-12℃/2～5℃)、适宜的冻融循环次数(6～15)和水分含量(20%～30%)是影响农田黑土MBN含量及蛋白酶、硝酸还原酶活性的主要驱动因子。随着冻结温度降低,冻融土壤蛋白酶活性先升高后降低,MBN含量显著降低,这与硝酸还原酶活性的变化行为正好相反。随着融化温度升高,冻融土壤MBN含量、蛋白酶及硝酸还原酶活性均无显著性变化。随着循环次数增加,冻融土壤MBN含量和硝酸还原酶活性均先升高后降低,而蛋白酶活性则显著升高。随着水分含量增加,冻融土壤MBN含量先升高后降低,蛋白酶活性显著升高,这与硝酸还原酶活性的变化行为正好相反。可见,冻融循环对农田黑土氮素转化及土壤酶活性具有重要影响。 相似文献
12.
李洪峰 《东北林业大学学报》2012,40(6):108-110,136
依托同三高速公路扩建工程方正—哈尔滨段加宽一侧粉质黏土路基,采用室内三轴试验方法,研究了不同压实度、不同含水率下不同冻融次数后土体强度指标的变化规律。试验结果表明粉质黏土冻融后强度指标发生规律性变化:土的黏聚力损失随着冻融次数增多而增大,同一压实度下含水率高的土体黏聚力损失幅度较大;土的内摩擦角随着冻融次数的增多有逐渐增长的趋势,但增长幅度较小。运用Matlab对试验数据进行回归分析,建立了同一压实度下粉质黏土黏聚力、内摩擦角与含水率和冻融次数的回归方程。该方程能够直观模拟冻融对粉质黏土强度指标的影响规律,计算结果与实测结果吻合良好,可用于冻融后粉质黏土黏聚力和内摩擦角的计算。 相似文献
13.
张逯见 《山东农业大学学报(自然科学版)》2020,51(2)
冻融循环损伤作用是影响膨胀土边坡的安全建设与运营的重要影响因素。为了研究冻融循环引起膨胀土力学特性的衰减规律,本文对南水北调中线的渠道边坡膨胀土试样进行0～8次的冻融循环处理,然后对土样开展围压为100、200、和300 k Pa的三轴固结排水剪切试验,并对土体强度指标的冻融劣化效应进行了定量评价。结果表明:不同冻融循环次数下膨胀土的三轴剪切强度与围压保持线性正相关的关系;同一循环次数下,三轴剪切强度在0～6次冻融循环次数增加有明显下降趋势,6～8次冻融后几乎保持稳定;根据摩尔库伦准则计算了土体的强度指标—内聚力c和有效内摩擦角φ,对数函数可以对强度指标和循环次数的关系进行有效拟合;根据试验结果提出一个考虑冻融循环次数的强度表达式,由此预测了膨胀土在多次冻融循环后的强度指标。 相似文献
14.
《江苏农业学报》2018,(6)
籽粒充实的优劣直接关系到粒质量和产量高低,以先玉335和郑单958及其亲本为材料,研究玉米果穗不同粒位籽粒灌浆特性并分析灌浆速率(平均)与茎秆糖分的关系。就不同粒位籽粒灌浆速率而言,上部最低,峰值时,上部与中部、下部差异最大,中部、下部差异较小,峰值前下部高于中部,峰值后下部稍低于中部。灌浆速率基本都表现低-高-低的变化趋势,但也存在基因型差异。不同粒位籽粒含水量都表现为下部中部上部,中部、下部差异较小;随着灌浆期的延长,籽粒含水率均呈逐渐下降趋势。茎秆糖分与灌浆速率之间存在密切关系,随着灌浆速率提高,茎秆糖分呈下降趋势;茎秆糖消耗量最大时,灌浆速率基本上处于峰值。 相似文献
15.
东北寒区渠道土体发生冻胀破坏情况较为常见,是影响灌溉渠道正常运行的一大隐患。水分迁移规律是冻胀研究中的一个重要课题。通过对农垦北安管局建设农场冻胀破坏严重渠道土体建立一维冻胀水分迁移模型,以冻结温度、初始含水量及干密度为因素进行封闭系统恒温单向正交试验。试验结果表明:冻胀发生后,水分由未冻区域向冻结区域迁移现象明显,冻结锋面处水分聚集程度最高。在试验条件下,水分迁移量随土壤初始含水量增大而增加,随冻结温度升高逐渐下降,土壤干密度对水分迁移影响较小。 相似文献
16.
利用REE示踪法分析坡面放水冲刷的侵蚀过程 总被引：1，自引：0，他引：1
为确定放水条件下坡面侵蚀规律,采用3个坡度(15°,18°,21°)和3个流量(3.5,4.5,5.5L·min-1)交叉组合进行室内冲刷试验,并利用REE示踪法系统分析细沟发生和发展过程.结果表明:坡面上部细沟侵蚀最为剧烈,到试验结束时,坡面上部、中部和下部的沟蚀深度分别在20cm、10cm和5cm的范围内;上部和中部各层稀土元素示踪区的侵蚀率在试验过程中的变化曲线呈现单峰型或多峰型.流量对各元素示踪区侵蚀率的影响比坡度更为显著,是影响细沟侵蚀量的主要因素.水流流量不变时,在试验初始3min内,坡度对坡面下部的侵蚀影响相对较大. 相似文献
17.
[目的]研究超声波-反复冻融协同作用对黑木耳菌丝体破壁的影响,并确定最佳破壁组合条件。[方法]利用单因素试验,研究了超声波处理过程中破壁时间、加水量、破壁次数、冷冻时间、冻融次数对多糖得率的影响,并利用正交试验设计确定最佳条件组合。[结果]单因素试验结果表明,破壁时间以20 min为宜,选择15倍为最适加水量,选择2次超声波破壁次数较宜,冷冻时间以30 min为宜,选择3次冻融次数较为合适。正交试验结果表明,各因素的影响效果依次为破壁时间、破壁次数和冻结时间,最佳组合条件为冷冻时间30 min,破壁时间25 min,破壁2次,此时多糖得率可达到57.76 mg/g。[结论]该研究可为指导实际生产提供依据和参考。 相似文献
18.
《农业科学与技术》2014,(8)
[目的]研究超声波-反复冻融协同作用对黑木耳菌丝体破壁的影响,并确定最佳破壁组合条件。[方法]利用单因素试验,研究了超声波处理过程中破壁时间、加水量、破壁次数、冷冻时间、冻融次数对多糖得率的影响,并利用正交试验设计确定最佳条件组合。[结果]单因素试验结果表明,破壁时间以20 min为宜,选择15倍为最适加水量,选择2次超声波破壁次数较宜,冷冻时间以30 min为宜,选择3次冻融次数较为合适。正交试验结果表明,各因素的影响效果依次为破壁时间、破壁次数和冻结时间,最佳组合条件为冷冻时间30 min,破壁时间25 min,破壁2次,此时多糖得率可达到57.76 mg/g。[结论]该研究可为指导实际生产提供依据和参考。 相似文献
19.
不同冻结强度下容重和含水量对黑土剖面水分变化特征影响 总被引：2，自引：0，他引：2
利用室内模拟方法研究冻结强度、容重、含水量等对东北黑土冻融过程剖面土壤水分变化特征影响,为东北黑土区土壤水分和养分管理提供科学依据。结果表明,冻结过程中,当冻结温度为-10和-20℃时,各土柱上下土层温度均降至较低温度保持恒定,上下土层水分差变化显著,冻融过程趋于缩小至平衡状态。容重为1.0 g·cm-3时,初始含水量越高,融冻过程上下土层水分差变化显著;冻结强度-10和-20℃时,容重为1.2和1.4 g·cm-3初始含水量越低,上下土层水分差变化越大。通常初始冻结强度越大、土壤水分含量、容重越大,形成恒定低温不变时间越长,上下土层水分差变化越大。单次冻结和融冻过程上下土层水分差变化呈先增后降"单峰"变化趋势,冻结温度越底土壤水分差峰值越高。为融冻区域农田土壤水分迁移模型构建和农田土壤水分管理等提供依据。 相似文献
20.
沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应 总被引：8，自引：3，他引：8
通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义. 相似文献