土力学渗透实验教学内容

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实验2:渗透试验

实验2:渗透试验

变水头试验。
h i L
dt时段内的渗出水量为dQ=-adh, 故渗透速度为:
a dh v dt A h a dh v ki k L dt A
变水头试验
dh k A dt h aL
从t1时刻到t2时刻进出水口水位差 从h1到h2。

h2
h1
dh k A t2 dt h a L t1
T k20 kT 20
注意事项


渗透试验几次平行试验测得的渗透系数采用表达式kti=Bi×10-n时,Bi保留一位
非零整数位,允许差值不大于2×10-n,对不太均匀的原状土,限制可适当放宽; 常水头试验适用于砂性土; 变水头试验适用于粘性; 变水头法试验过程中,若发现水流过快或出水口有混浊现象,应立即检查容器 有 无漏水或试样中是否出现集中渗流,若有,应重新制样试验; 土的渗透性是水流通过土孔隙的能力,显然,土的孔隙大小,决定着渗透系数 的 大小,因此测定渗透系数时,必须说明与渗透系数相适应的土的密实状态。
常水头试验
仪器设备
(1) 70型渗透仪,其中 封底圆筒高40cm, 内径10cm,金属孔扳距 筒底6cm。 (2)其他:木锤、秒表、 天平、量筒等。
常水头试验
试验时,由于供水瓶不 断补充水,使土样上游水位 保持不变。出水口位置可调, 一旦固定好出水口位置,上 下游水位差就固定了。当达 到稳定渗流后,三个测压管 中水位即为定值,相邻两根 测压管间渗径长度均为L= 10cm;设从测压管后标尺 上读出的测压管的水位分别 为h1、h2、h3,则在L长度 上平均水头差为:
变水头试验
操作步骤 2.将盛有试样的环刀套入护筒,装好各部 位止水圈。注意试样上下透水石和滤纸按 先后顺序装好,盖上顶盖,拧紧顶部螺丝, 不得漏水漏气; 3.把装好试样的渗透仪进水口与水头装置 (测压管)相连。注意及时向测压管中补 4. 在向试样渗透前,先由底部排气嘴出水, 排除底部空气,至排气嘴无气泡时,关闭 排气嘴,水自下向上渗流,由顶部出水管 排水;

渗透定律试验实验报告

渗透定律试验实验报告

一、实验目的1. 理解渗透定律试验的基本原理。

2. 掌握渗透定律试验的操作方法。

3. 学习如何通过实验数据计算渗透系数。

4. 分析不同条件下渗透系数的变化规律。

二、实验原理渗透定律,又称达西定律,描述了在层流条件下,土体中水渗流速度与水力梯度之间的关系。

其表达式为:\[ V = k \cdot i \]其中,\( V \) 为水渗流速度,\( k \) 为渗透系数,\( i \) 为水力梯度。

渗透系数 \( k \) 是土体渗透性能的重要指标,其数值的大小取决于土体的颗粒组成、孔隙结构、孔隙水性质等因素。

三、实验仪器与材料1. 达西实验装置:包括直立圆筒、滤板、土样、测压管等。

2. 天然土样:采集不同类型的土样,如砂土、粘土等。

3. 量筒、天平、计时器等。

四、实验步骤1. 准备实验装置,包括直立圆筒、滤板、土样等。

2. 将土样放入圆筒中,使其密实。

3. 在土样上下两端分别安装测压管,并用橡皮塞封闭。

4. 向圆筒中加入水,使水位高于土样顶部。

5. 记录初始水头差 \( h_1 \)。

6. 打开橡皮塞,让水自由渗流,同时开始计时。

7. 每隔一定时间 \( t \) 记录测压管中的水头差 \( h_2 \)。

8. 当水头差基本稳定时,记录最终水头差 \( h_3 \)。

9. 重复上述步骤,进行多次实验。

五、实验数据与结果处理1. 计算水力梯度 \( i \):\[ i = \frac{h_2 - h_1}{L} \]其中,\( L \) 为土样长度。

2. 计算渗透速度 \( V \):\[ V = \frac{h_2 - h_1}{t} \]3. 计算渗透系数 \( k \):\[ k = \frac{V}{i} \]六、实验结果与分析1. 通过实验数据计算不同土样的渗透系数 \( k \)。

2. 分析不同压实方式和配合比对渗透系数的影响。

3. 比较不同土样的渗透系数,探讨其渗透性能差异。

七、实验结论1. 渗透定律适用于层流条件下土体中水的渗流。

土力学教案-土的渗透性解析

土力学教案-土的渗透性解析
认为孔隙和土粒所占的空间之总和均为流体所充满。
为使渗流模型在渗流特征上与真实的渗流相一致, 需符合以下要求:
同一过水断面,渗流模型的流量等于真实渗流的流量; 任一断面上,渗流模型压力与真实渗流压力分布相同; 相同体积内,渗流模型所受阻力与真实渗流相等。
渗流速度
断面面积为 A ,通过的渗透流流量为 q ,则平均流速为: v=q/A 真实渗流仅发生在孔隙面积A内,因此真实流速为: v0=q/A 于是 v/v0=A/A=n
水在土中的渗透速度与试样 的水力梯度成正比 达西定律
v=ki
i=h/L
水力梯度,即沿渗流方向 单位距离的水头损失
q=kAi v=k i i= h/L
k 渗透系数 cm/s
v v=ki O
砂土
i
砂土的渗透速度与水 力梯度呈线性关系
k 是反映土体透水能力大小的综合性指标
k越 大土的透水能力越强
达西定律适用范围与起始水力坡降


q Aki
出水q为正,基准面在底面
dh q 2 rh k dr
抽水试验——潜水井公式
dh q 2 rh k dr r2 dr h2 q 2 k hdh r1 r h1
r2 2 q ln k (h2 h12 ) r1 q ln(r2 r1 ) k 2 2 h2 h1
aL h1 k=2.3 lg At2 t1 h2 aL h1 k= ln At2 t1 h2
-adh=kAh/Ldt
分离变量 积分
2、现场抽水试验

r1 和 r2 为观测孔与抽水井之 间的距离, h1 和 h2 为观测孔 的水位高度。 水力坡降: i dh dr 距井中心为 r处水流经过的面 积为 A 2 rh 代入达西定律:

土力学课件 2.土的渗透性与渗透问题

土力学课件 2.土的渗透性与渗透问题

2.1 土的渗透定律渗定律2.2 渗透系数及其测定22渗透系数及其测定2.3 渗透力与渗透变形土的渗透问题概述浸润线上游土坝蓄水后水透过下游坝身流向下游流线等势线H隧道开挖时,地下水向隧道内流动水在土孔隙通道中流动的现象叫做水的;土可以被水透过的性质水在土孔隙通道中流动的现象,叫做水的渗流;土可以被水透过的性质,称为土的渗透性或透水性。

212.1土的渗透定律一、土中渗流的总水头差和水力梯度、土中渗流的总水头差和水力梯度vw h h z h ++=伯努利方程v u AA2gz h w A 21++=γv2gu z h Bw BB 22++=γhh h Δ=−21h ΔLi =达定律二、达西定律1856年法国学者Darcy 对砂土的渗透性进行研究qv A=v=ki达西定律'v A ==vq vA'A v v v ==v A n三达西定律适用范围与起始水力坡降三、达西定律适用范围与起始水力坡降讨论:砂土的渗透速度与水力梯度呈线性关系v=ki v密实的粘土,需要克服结合水的粘滞阻力后才能发0生渗透;同时渗透系数与水力坡降的规律还偏离达西定律而呈非线性关系i砂土v虚直线简化达西定律适用于层−=i b流,不适用于紊流i密实粘土)(b i i k v 起始水力坡降2.2 渗透系数及其测定一、渗透试验(室内)1.常水头试验————整个试验过程中水头保持不变适用于透水性大)的土适用于透水性大(k >10-3cm/s )的土,例如砂土。

Athk kiAt qt 时间t内流出的水量LQ ===QL hAtk=2.变水头试验————整个试验过程水头随时间变化适用于透水性差,渗透系数小的截面面积a任一时刻t 的水头差为h ,经时段后细玻璃管中水位降落粘性土dt 后,细玻璃管中水位降落dh ,在时段dt 内流经试样的水量=-dQ adh在时段dt 内流经试样的水量dQ =kiAdt =kAh/Ldt1h aL=管内减少水量=流经试样水量()212lnh t t A k −dh 积-adh=kAh/Ldt分离变量dtaL kA h=−分二、渗透试验(原位)在现场打口试验井并安装z 在现场打一口试验井,并安装好抽水机具z 距井中心r 1、r 2处打两个观测水位的观测孔z 在井内不断抽水,并观测另两个观测孔的水位高度h 1、h 2,同时记录单位时间内的排水量2r )()ln(21221h h r q k −=π假定z 水沿水平方向流向抽水孔rh A π2=z 过水断面积上各点i 相等drdh i =dhdrdrrhkrhv Av q ππ22===khdh r q π2=22dr h r =)(ln 22122211h h k r q hdh k r q h r −=∫∫ππ1r 2ln r q ⎟⎟⎞⎜⎜⎛()21221h h r k −⎠⎝=π三影响渗透系数的因数三、影响渗透系数的因数z 土颗粒的粒径、级配和矿物成分z 土的孔隙比或孔隙率z 土的结构和构造z 土的饱和度z 水的动力粘滞度动力粘滞系数随水温发生明显的变化。

土力学课件 第三章 土的渗透性

土力学课件 第三章 土的渗透性

一、渗透力的计算(1)
一般情况下,渗透力的大小与计算点的位置有关。
根据对渗流流网中网格单元的孔隙水压力和土粒间作 用力的分析,可以得出渗流时单位体积内土粒受到的 渗透力为
h j J /V w w i l
这里 i 为水力梯度。
当饱和土休的存在有水头差时,水体就会通过土 体间的孔隙流动,渗流时:渗透水要受到土骨架的阻 力T 。
为了使渗流模型在渗流特性上与真实的渗流相一致, 三. 渗透模型(3) 它还应该符合以下要求:
1. 在同一过水断面,渗流模型的流量等于真实渗 流的流量; 2. 在任意截面上,渗流模型的压力与真实渗流的
压力相等;
3. 在相同体积内,渗流模型所受到的阻力与真实 渗流所受到的阻力相等。
有了渗流模型,就可以采用液体运动的有关概念和
三、渗透系数的确定
渗透系数 k 是综合反映土体渗透能力的一个指标,
其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。
影响渗透系数大小的因素: • 土体颗粒的形状、大小 • 不均匀系数 • 水的粘滞性
要建立计算渗透系数 k 的精确理论公式比较困难, 通常可通过试验方法或经验估算法来确定 k 值。
1.实验室测定法(1)
两边同除F,又
T W
z1 z2 cos , h1 H1 z1 , h2 H 2 z2 L
H1 H 2 W i L
w h1 F
TLF
w h2 F
动水力为:
J T W i
动水力方向:与渗流方向相同
W LF
一渗透力的计算(4) 当饱和土体的存在有水头差时,水体就会通过土体间
水在土中流动的过程中将受到土阻力的作用,使水 头逐渐损失。同时,水的渗透将对土骨架产生拖曳力, 导致土体中的应力与变形发生变化。这种渗透水流作 用对土骨架产生的拖曳力称为渗透力。

土力学2.土的渗透性与渗透问题

土力学2.土的渗透性与渗透问题

水力坡降 由于渗流过程中存在能量损失,测管水头线沿渗流方向下降。两 点间的水头损失,可用一无量纲的形式来表示,即
i=h/L
i 称为水力坡降,L为两点间的渗流路径,
水力坡降的物理意义为单位渗流长度上的水头损失。
(二) 达西定律与渗透试验 达西根据对不同尺寸的圆筒和不同类 型及长度的土样所进行的试验发现,渗出量 Q与圆筒断面积A和水力坡降i成正比,且 与土的透水性质有关。即

在渗透水流作用下,土中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中移动.以 至流失;随着土的孔隙不断扩大,渗透流速不断增加.较粗的颗粒也相 继被水流逐渐带走,最终导致土体内形成贯通的渗流管道,造成土体塌 陷,这种现象称为管涌。管涌破坏一般有个时间发展过程,是一种渐进 性质的破坏。管涌发生在一定级配的无粘性土中,发生的部位可以在渗 流逸出处,也可以在土体内部,故也称之为渗流的潜蚀现象 土的渗透变形的发生和发展过程有其内因和外因。内因是土的颗粒 组成和结构,即几何条件;外因是水力条件,即作用于土体渗透力的大小。 1.流土可能性的判别 任何土,包括粘性土或无粘性土,在自下而上的渗流逸出处,只要满 足渗透坡降大于临界水力坡降这一个事实,均要发生流土。 可按下列条件,判别流土的可能性: 若 i < ic 土体处于稳定状态 i > ic 土体发中流土破坏 i = ic 土体处于临界状态
土的渗透系数范围
土的类型 砾石、粗砂 中 砂 细纱、粉沙 粉土 粉质粘土 粘 土 渗透系数 k(cm/s) a×10-1 ~ a×10-2 a×10-2 ~ a×10-3 a×10-3 ~ a×10-4 a×10-4 ~ a×10-6 a×10-6 ~ a×10-7 a×10-7 ~ a×10-10
2.管涌可能性的判别 土是发生管涌,首先决定于土的性质。一般粘性土(分散性土例外). 只会发生流土而不会发生管涌,故属于非管涌土;无粘性土中产生管涌 必须具备下列两个条件。 (1)几何条件 土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径,才可能让细 颗粒在其中移动,这是管涌产生的必要条件。 (2)水力条件 渗透力能够带动细颗粒在孔隙间滚动或移动是发生管涌的水力条件,

土渗透试验实验报告

土渗透试验实验报告

土渗透试验实验报告一、实验目的本实验旨在通过土渗透试验,测定土样的渗透系数,从而评估土体的水文地质特性,为工程设计和施工提供科学依据。

二、实验原理土渗透试验基于达西定律,即单位时间内通过单位面积土体的水量与水力梯度成正比。

通过测量不同水头差下的流速,可以计算土样的渗透系数。

三、实验材料与设备1. 土样:选取代表性的土样,确保其干燥度和颗粒组成均匀一致。

2. 渗透仪:包括固定土样的容器、水头差控制装置和流量测量装置。

3. 量筒、天平、秒表等辅助测量工具。

四、实验步骤1. 准备土样:将土样在标准条件下进行预处理,确保其达到所需的干密度和含水量。

2. 安装土样:将预处理后的土样均匀填充到渗透仪中,并确保土样与容器接触紧密。

3. 调整水头差:通过控制装置调整上下游的水头差,确保水头差在安全范围内。

4. 测量流量:开启水流,使用量筒和秒表记录一定时间内通过土样的水量。

5. 重复实验:改变水头差,重复测量,以获取多个数据点。

五、实验结果实验过程中,记录了不同水头差下的流量数据,通过达西定律计算得到土样的渗透系数。

实验结果表明,土样的渗透系数为\[ k =\frac{Q}{A(H_1 - H_2)/L} \],其中\( Q \)为流量,\( A \)为土样的横截面积,\( H_1 \)和\( H_2 \)分别为上游和下游的水头,\( L \)为土样的长度。

六、结果分析根据实验结果,分析土样的渗透性,评估其在实际工程中的适用性。

渗透系数的大小反映了土体的渗透能力,对于设计排水系统、评估地下水流动等具有重要意义。

七、结论通过本次土渗透试验,我们成功测定了土样的渗透系数,并对其水文地质特性有了初步的了解。

实验结果将为后续的工程设计和施工提供重要的参考依据。

八、建议建议在实际应用中,根据土样的具体特性和工程需求,进一步优化土渗透试验的条件和方法,以获得更为准确的实验数据。

请注意,以上内容是一个模板性质的实验报告,实际实验报告应根据具体的实验条件、数据和结果进行编写。

土力学课件--第二章土的渗透性及渗流

土力学课件--第二章土的渗透性及渗流

点的总水头h可用下式表示:
h = z + u v2
γw 2g
(2-1)
z —位置水头
u w
—压力水头
u h z
w
2
2
g
—流速水头,流速水头近似等于0
它们的物理意义均代表单位重量水体所具有的各种机械能。
03.02.2021
土力学课件--第二章土的渗
透性及渗流
几个重要的概念
总水头: h z u
03.02.2021
土力学课件--第二章土的渗 透性及渗流
学习要求
掌握:
1 土的渗透性 2 土的渗流 3 渗透力与渗透破坏 4 渗透系数的测定 5 渗流情况下的孔隙水应力和有效应力的计算
难点:渗流 重点:达西渗透定律;渗流情况下的孔隙水应力和有效应力
的计算
03.02.2021
土力学课件--第二章土的渗 透性及渗流
v vnv e 1e
03.02.2021
土力学课件--第二章土的渗 透性及渗流
二、达西渗透定律的适用条件
达西定律及其适用范围
➢只有当渗流为层流的时候才能适用达西渗透定律。
➢达西渗透定律的适用界限可以考虑为:
Revd0
满足达西渗透定律的土的平均粒径:
dR e v /0 .5m 2 m
➢对于比粗砂更细的土来说,达西渗透定律一般是适用的
03.02.2021
土力学课件--第二章土的渗 透性及渗流
§ 2.5 渗透系数的测定
渗透系数是直接衡量土的透水性 强弱的一个重要的力学性质指标。 一、实验室内测定渗透系数 可分为:常水头试验和变水头试验 (一)常水头法 是在整个试验过程中,水头保持 不变。常水头法适用于透水性强 的无粘性土。土的渗透系数:
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3.2.2 尾矿的渗透特性影响上游法筑坝尾矿库安全稳定性的诸多因素中,尾矿库的渗流状态是最重要的因素之一。

只有深入分析尾矿库的渗流状态,才能确定合理的筑坝工程指标,选择合适的排渗方案,从而保证尾矿库的安全[65,73,74]。

目前,国内外对尾矿库进行渗流分析时很少考虑尾矿的渗透系数随填埋位置和时间的变化。

近代土力学的研究表明,土的渗透特性与土中孔隙的多少和孔隙的分布情况密切相关。

随着尾矿的排放,下部堆积尾矿的上覆土压力逐渐增加。

在上覆土压力的作用下,尾矿将逐渐排水固结,随着固结的进行,尾矿孔隙比逐渐减小,而孔隙比的减小必然引起渗透系数的变化。

堆积尾矿的渗透系数与上部固结压力和孔隙比之间存在何种关系是一个值得探讨的问题[75-76]。

本文通过室内试验的方法,研究不同固结压力和孔隙比条件下各类尾矿的渗透系数变化情况,从而为尾矿库渗流稳定性分析提供科学依据。

(1)固结—渗透联合测定装置说明①固结—渗透联合测定装置构造说明现有技术中进行土样渗透试验主要仪器为《土工试验方法标准》[68](GB/T50123-1999)中所述的“常水头渗透试验”中的常水头渗透仪和“变水头渗透试验”中的变水头渗透仪。

上述仪器仅能进行单纯的渗透试验,但无法定量并均匀施加固结压力,因此很难精确得到孔隙比,导致试验数据不准确。

针对目前常见渗透试验装置存在的不足,为了减少同一试验中相同土样的制备数量和消除同一试验相同土样在制备过程中产生的误差,作者在70型渗透仪的基础上进行了合理改进,自行研制了固结—渗透联合测定装置,该装置不仅实现了定量、均匀施加固结压力,精确测定单一固结压力下的渗透系数的基本目的,而且实现了针对一个土样可以连续精确测定不同固结压力条件下土样的渗透系数,得到固结压力—孔隙比—渗透系数的定量变化规律,弥补了普通渗透装置由于无法定量、均匀施加固结压力,导致无法精确测定固结压力条件下土样的渗透系数,同时也不能连续测定不同固结压力下土样渗透系数的不足,提高了固结压力下渗透系数的测量精度而且大大减少了测定不同固结压力条件下土样渗透性的试验次数,该参数精度的提高使相关问题的研究更贴近实际。

固结—渗透联合测定装置的详细构造如图3.6所示:1—加压活塞;2—加压筒;3—进水口;4—溢水孔;5—支架;6—透水石;7—滤纸;8—土样;9—量筒。

.图3.6 固结—渗透联合测定装置示意图Fig. 3.6 Schematic plot of Osmotic Oedometer固结—渗透联合测定装置构造说明:本装置的溢水孔亦是测量孔。

通过加压活塞可以改变土样所承受的轴向荷载,加压活塞与加压筒的筒壁之间有间隙,水可在加压活塞与加压筒筒壁之间自由流动。

②试验方法:a.将透水石放入加压筒的底部,在透水石上放一层滤纸并将土样放入加压筒的内腔中,在土样上再放一层滤纸,放上透水石并在透水石上放上加压活塞;b.在支架两边分别安装1个百分表,并使两个百分表的触头分别顶在加压筒的上表面,在进水口上安装进水管,在溢水孔上安装流量计或在溢水孔外设置量筒,将本装置安装在固结试验台上;c.通过安装在进水口上的进水管向加压筒内注水,使土样排气、饱和;d.通过固结试验台施加一定的固结压力来模拟试样的不同压力状态,通过百分表读取土样的轴向变形量,当土样变形稳定时,测定渗透系数;e.通过固结试验台改变固结压力,再次进行其他固结压力条件下的渗透试验。

(2)不同固结压力条件下尾矿固结渗透试验①实验内容:使用固结—渗透联合测定装置采用常水头法分别测定阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿及混合尾矿、分层尾矿在0 kPa、32.5 kPa、65 kPa、130 kPa、260 kPa、390 kPa、780 kPa、1170 kPa八级固结压力下的渗透系数,每施加一级荷载后需等待沉降稳定后再测量其渗透系数,每个渗透系数测两次,固结稳定的判别标准为每小时沉降量小于0.01 mm。

取两次测量值的平均值作为该级荷载下的渗透系数。

为了减小试验误差,所有试验均在常温下进行。

②砂类尾矿固结—渗透试验方法:砂类尾矿渗透系数很大,因此为避免由于透水石渗透系数小于砂类尾矿渗透系数而造成的测量结果错误,采用金属网代替透水石,并在金属网上边铺上一层粗砂代替滤纸作为反滤层来进行砂类尾矿的固结—渗透试验。

修正各砂类尾矿的实际固结数据,以消除两端反滤层及金属网压缩变形对试验结果的影响,得到不同固结压力条件下砂类尾矿的实际单位沉降量和孔隙比。

图 3.7 固结—渗透联合测定装置图 3.8 尾矿的固结—渗透联合试验Fig. 3.7 Osmotic Oedometer Fig. 3.8 Osmotic Oedometer test of tailings③阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿的渗透试验结果及分析阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿,不同固结压力条件下孔隙比数据如表3.8所示:表3.8 阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿在各固结压力下的孔隙比数据 Tab. 3.8 Void ratio datas of all types of tailings under consolidation pressures固结压力/kPa 孔隙比e阿哈来 尾细砂 阿哈来 尾粉砂 阿哈来 尾粉土 阿哈来 原尾矿 同乃 尾粉砂 同乃 尾粉土 同乃 原尾矿 0 0.851 0.849 1.529 0.839 0.993 1.145 1.021 32.5 0.846 0.836 1.513 0.875 0.924 1.032 0.946 65 0.839 0.829 1.5 0.862 0.847 0.968 0.889 130 0.832 0.818 1.489 0.856 0.758 0.934 0.848 260 0.821 0.8 1.471 0.84 0.683 0.897 0.763 390 0.814 0.789 1.459 0.825 0.659 0.853 0.734 780 0.801 0.778 1.438 0.801 0.614 0.821 0.702 11700.7840.7691.4240.7970.5980.7820.679根据表3.8绘制阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿孔隙比与固结压力关系曲线,如图3.9、3.10所示:阿哈来原尾矿孔隙比e固结压力P(kpa)图3.9阿哈来尾矿库各类型尾矿的e p -关系Fig. 3.9 Relationship of e p - of all types of the A halai tailings孔隙比e固结压力P(kpa)图3.10同乃尾矿库各类型尾矿的e p -关系Fig. 3.10 Relationship of e p - of all types of the Tong nai tailings当固结压力增大时,各种尾矿试样的压缩规律与前面的压缩特性规律相近,但因有持续水流的作用,其结果有细微的差别,体现在阿哈来原尾矿和同乃尾粉土试样上,其孔隙比随固结压力的增大变化梯度稍大,阿哈来尾粉砂的最终孔隙比最小。

不同固结压力条件下尾矿土样渗透系数数据如表3.9所示:表3.9 阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿在不同固结压力下的渗透系数数据 Tab. 3.9 Permeability coefficient datas of all types of tailings under consolidation pressures 固结压力/kPa 渗透系数/(10-2cm/s)阿哈来 尾细砂 阿哈来 尾粉砂 阿哈来 尾粉土 阿哈来 原尾矿 同乃 尾粉砂 同乃 尾粉土 同乃 原尾矿 0 6.29 9.2 0.0891 0.58 0.095 0.0053 0.0065 32.5 6.19 8.18 0.0746 0.5 0.084 0.0042 0.0056 65 6.015 7.68 0.0669 0.42 0.077 0.0039 0.0052 130 5.804 6.98 0.0616 0.37 0.072 0.0037 0.0049 260 5.65 6.56 0.0565 0.34 0.068 0.0035 0.0047 390 5.54 6.31 0.0529 0.32 0.067 0.0032 0.0045 780 5.41 5.78 0.0486 0.3 0.066 0.0031 0.0044 11705.335.460.04650.290.0650.00290.0043根据数据表3.9绘制阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿渗透系数与固结压力关系曲线图3.11、3.12:1.0x102.0x103.0x104.0x105.0x106.0x107.0x108.0x109.0x10渗透系数k (c m /s )固结压力(KPa)图3.11 阿哈来尾矿库各类型尾矿k p -关系Fig. 3.11 Relationship of k p - of all types of the A halai tailings渗透系数k (c m /s )固结压力P(KPa)图3.12 同乃尾矿库各类型尾矿k p -关系Fig. 3.12 Relationship of k p - of all types of the Tong nai tailings阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿试样渗透系数与孔隙比的相关关系,如表3.10所示:表3.10 阿哈来、同乃各类型尾矿渗透系数与孔隙比的关系数据 阿哈来尾细砂孔隙比e 0.851 0.846 0.839 0.832 0.821 0.814 0.801 0.784 渗透系数k (10-2 cm/s ) 6.29 6.196.0155.8045.655.545.415.33阿哈来 尾粉砂孔隙比e 0.849 0.836 0.829 0.818 0.800 0.789 0.778 0.769 渗透系数k (10-2 cm/s ) 9.2 8.187.686.986.566.315.785.46阿哈来 尾粉土孔隙比e 1.529 1.513 1.500 1.489 1.471 1.459 1.438 1.424 渗透系数k (10-2 cm/s ) 0.0891 0.07460.06690.06160.05650.05290.04860.0465阿哈来 原尾矿 孔隙比e 0.839 0.875 0.862 0.856 0.840 0.825 0.801 0.797 渗透系数k (10-2 cm/s ) 0.580.50.420.370.340.320.30.29尾粉砂渗透系数k (10-2 cm/s ) 0.095 0.0840.0770.0720.0680.0670.0660.065同乃 尾粉土孔隙比e 1.145 1.032 0.968 0.934 0.897 0.853 0.821 0.782 渗透系数k(10-2cm/s ) 0.00530.00420.00390.00370.00350.00320.00310.0029同乃 原尾矿孔隙比e 1.021 0.946 0.889 0.848 0.763 0.734 0.702 0.679 渗透系数k(10-2 cm/s ) 0.00650.00560.00520.00490.00470.00450.00440.0043根据表3.10中阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿渗透系数与孔隙比的关系作各尾矿土样的渗透系数与孔隙比的关系曲线,如图3.13~3.19所示:1.0x102.0x103.0x104.0x105.0x106.0x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.13 阿哈来尾细砂k e -关系Fig. 3.13 Relationship of k e - of the A halai fine sand tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x106.0x106.5x107.0x107.5x108.0x108.5x109.0x109.5x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.14 阿哈来尾粉砂k e -关系Fig. 3.14 Relationship of k e - of the A halai fine silty sand tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x106.0x106.5x107.0x107.5x108.0x108.5x109.0x109.5x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.15 阿哈来尾粉土k e -关系Fig. 3.15 Relationship of k e - of the A halai silty soil tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x106.0x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.16 阿哈来原尾矿k e -关系Fig. 3.16 Relationship of k e - of the A halai original tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x106.0x106.5x107.0x107.5x108.0x108.5x109.0x109.5x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.17 同乃尾粉砂k e -关系Fig. 3.17 Relationship of k e - of the Tong nai silty sand tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.18 同乃尾粉土k e -关系Fig. 3.18 Relationship of k e - of the Tong nai silty soil tailings5.0x101.0x101.5x102.0x102.5x103.0x103.5x104.0x104.5x105.0x105.5x106.0x106.5x10渗透系数k (c m /s )孔隙比e图3.19 同乃原尾矿k e -关系Fig. 3.19 Relationship of k e - of the Tong nai original tailings由图3.13~3.19可知,阿哈来、同乃尾矿库各类型尾矿的渗透系数均随着孔隙比的减小而减小,但是减小的程度不同,其中的阿哈来尾粉土、阿哈来原尾矿、同乃尾粉土减小了1倍左右。

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