位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于高密度电阻率法的水分迁移模型试验研究
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU411[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]清华大学水利水电工程系,水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京100084, [2]南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210046
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(“973”计划)课题项目(2012CB719804); 国家自然科学基金项目(51323014;41372352;50879038)
中文摘要:

在土工模型试验中,常用的应用于水分及溶质迁移过程量测的传感器量测、图像分析及取样分析等方法并不能充分满足三维、无损、实时的量测需求。高密度电阻率成像法为土工模型试验中三维、无损、实时量测需求提供了新的解决思路。基于高密度电阻率成像法发展一套适用于常规物理模型及超重力离心环境中土体电阻率测试设备和分析方法,并通过开展模型试验验证其应用于水分迁移过程量测的适用性及有效性。常规物理模型试验(1g)表明,该设备及方法能够获得模型土体中电阻率的三维时空分布,入渗过程中电阻率与含水率的分布及变化合理反映电阻率与含水率定性关系;在低有效饱和度区间,电阻率法具有很高的灵敏度。离心模型试验结果表明,重力水平的变化可导致水分在模型土柱中的分布发生显著变化;实时量测技术及分析方法可为土工离心环境中渗流及溶质运移过程的分析提供更为准确的依据。高密度电阻率成像法可以成功应用于常规物理模型及超重力离心环境中水分迁移过程量测,并保证一定的精度和灵敏度。

英文摘要:

In geotechnical model tests, the methods conventionally employed in measuring water content and solute transport include sensor techniques, image processing techniques and direct soil sampling methods. However, these techniques cannot fully satisfy the necessities of three-dimensional, non-destructive and real-time measurement, especially in geotechnical centrifuge environment. A set of new measuring device and analyzing technique based on the high-density electrical tomography(ERT) method, is developed to investigate water migration at multiple gravitational levels. Two model tests, one on ground and the other in a geotechnical centrifuge, are conduced to verify the capability of the developed device in capturing moisture migration and distribution. The 3D infiltration model tests on ground(1g) show that the device is capable of measuring the 3D spatial and temporal distribution of soil resistivity in the model. The water migration and distribution during the infiltration process is reasonably reflected by the variation and distribution of soil resistivity. The resistivity method presents high sensitivity, especially when the soil is at relatively low saturation degree. In the 50 g centrifugal model tests, obvious non-uniformity of water content distribution is observed at the loading and unloading stages, which indicates that moisture migration is highly subjected to gravitational levels and boundary conditions. The capability of real-time measurement and analysis of the ERT method provides critical insights into moisture migration in geotechnical model tests at multiple gravitation levels, and can be fed into a wide range of investigations regarding seepage and solute transport.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826