Page 102 - 2024年第55卷第8期

图 ３ 试验材料级配曲线
２．３ 试验方案 选取试样 １（Ｄ ＝ １．５６８ｍｍ）、试样 ２
５０
（Ｄ ＝ １．２３９ｍｍ ）、试样 ３（Ｄ ＝ ０．３８２ｍｍ ），３种粒径
５０ ５０
的砂土进行一维砂柱试验。每次装填的石英砂都需用
去离子水反复冲洗直至无杂质后，在 １０５℃条件下烘
干 ２４ｈ。试验砂柱采用湿装法，分 １０层填装。填装砂
柱时，先向一维试验管内加入 ５ｃｍ深的去离子水，再
通过长颈漏斗缓缓加入石英砂直至离液面 １ｃｍ左右停
止。再次注入 ５ｃｍ深的去离子水，加入石英砂，重复
操作，直至石英砂填充满整个试验管。由于石英砂的
粒径不同，每层砂柱填装时需进行相同程度的捣实，
保证其压实度相同。装填后不同粒径其孔隙率略有差
异，其试验情况更符合实际，增加试验的真实性 ［１８］ 。 图 ４ 砂柱装填样式
砂柱分层位置在 ２８ｃｍ处，分上部夹层和下部夹层，夹层厚度分别为 ５ｃｍ和 １０ｃｍ。砂柱的装填样式
如图 ４所示，样式 １和样式 ２的夹层厚度为 ５ｃｍ，样式 ３和样式 ４的夹层厚度为 １０ｃｍ。试验的具体
组数和夹层厚度及位置如表 ２所示。
试验开始时，通过蠕动泵向砂柱中注入去离子水，调节供水流速达到 ０．０６５ｃｍ?ｓ。待试验管出口
流出液的浊度低于 ２ＮＴＵ，将去离子水换成浓度为 ０．５ｇ?Ｌ的硅微粉悬浊液。整个试验过程中，保证悬
浊液持续注入，每隔固定时间收集流出液，测定其浊度，直至试验结束为止。
试验过程中，通过孔隙水压传感器实时监控试验管内压强变化情况。试验结束后，将砂柱沿水流
注入方向———自上而下，每隔 ５ｃｍ进行取样，用去离子水冲洗，测量砂柱中细颗粒沉积量，得到沉
积量与迁移位置变化情况。将砂柱放入低温处进行冷冻，待砂柱内部凝结后，在保证砂柱整体不垮塌
的前提下，对砂柱进行分层取样，利用显微镜观察试样中细颗粒富集状态。

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