砂土电阻率影响因素实验研究
发布时间：2021-10-02 03:53
电阻率是表征介质导电性的参数,土壤电阻率是各种物理特性的综合表现,是土壤的基本物性参数之一。实验研究了含水率、孔隙度和温度对几种砂土电阻率的影响,研究结果表明:含水率、孔隙度和温度均对土壤电阻率有明显的影响,含水率和孔隙度均与电阻率呈指数关系;温度对不同砂土介质的影响形式不同,其中砂土的温度与电阻率呈线性关系,而粉土的温度与电阻率呈负指数关系,60℃以内温度的变化对土壤电阻率的影响十分明显。
【文章来源】：河南工程学院学报(自然科学版). 2019,31(03)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
二相电极法Fig．1Schematicoftwoelectrodes操法测
2eφ10．6，相关系数大于0．99。随着孔隙度的增大，粉土的电阻率均呈现增加趋势。孔隙度在较低值(40%以内)变化时，电阻率的变化幅度较小。当孔隙度达到一定极限时，粉土的电阻率快速增大，这可能是由于孔隙度增大时，空隙内水的连通性变差而导致的。当孔隙度较小时，介质的导电性基本以水的导电性为主，此时孔隙度的变化对电阻率的影响有限，电阻率变化较小;当空隙度增至某个极限时，介质导电开始由以孔隙水为主转变为以粉土颗粒为主，由于绝大部分矿物的导电性极差，故造成粉土的电阻率急剧增大。图2含水率对电阻率的影响Fig．2Ｒelationshipbetweenthewatercontentandresistivity图3孔隙度对粉土电阻率的影响Fig．3Ｒelationshipbetweenthevoidratioandsiltresistivity·03·
第3期张建锋，等:砂土电阻率影响因素实验研究2．3温度对电阻率的影响在含水率为10%的条件下，中砂电阻率与温度关系的实验结果见图4和图5。实验结果表明，温度对土壤电阻率有显著的影响，随着温度的升高，电阻率均呈现降低的趋势，介质的导电性增强。但是对于不同的介质，温度对电阻率的影响形式具有明显的差异。对于中砂，温度与电阻率近似呈线性关系，温度每增加1℃，电阻率减少约1．8Ω·m。而对于粉土介质，温度与电阻率呈负指数关系。在常温状态(20～40℃)，温度的变化对电阻率的影响十分明显，而当温度继续升高时，电阻率的变化幅度越来越小，逐渐趋于稳定。这说明，四季变化和昼夜温差将明显影响粉土介质的导电性。因此，在与土壤有关的导电性调查中，应重视温度对电阻率的影响。粉土的电阻率y与温度T的方程为y=11．2+45．6e－T32．8，中砂的电阻率与温度的关系式为y=－1．9T+226．7，方程拟合相关系数均大于0．98，显著性水平均小于0．05。电阻率随着温度的升高而降低，可能存在两个方面的原因［9］:第一，孔隙水的黏滞性随温度的上升而变小，导致了离子的迁移率增加;第二，孔隙水的离解度随温度的升高而增大，从而使孔隙水的矿化度增大，于是电阻率降低。图4温度对中砂电阻率的影响Fig．4Ｒelationshipbetweentemperatureandmediumsandresistivity图5温度对粉土电阻率的影响Fig．5Impactoftemperatureonsiltresistivity3结论本研究利用实验的方法分别研究了含水率、孔隙度和温度等因素对土壤导电性的影响。根据以上分析，可以得出如下结论:(1)含水率、孔隙度和温度均对土壤的电阻率产生明显的影响。(2)含水?
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染对水泥土电阻率特性影响的试验研究[J]. 董晓强,白晓红,吕永康,徐培红. 岩土力学. 2011(01)
[2]黄土湿陷过程中微结构变化规律的电阻率法定量分析[J]. 查甫生,刘松玉,杜延军,崔可锐,许龙. 岩土力学. 2010(06)
[3]苏通大桥地基中深厚软土电阻率试验研究[J]. 蒋建平,阎长虹,徐鸣洁,罗国煜. 岩土力学. 2007(10)
[4]重塑膨胀土的电阻率特性测试研究[J]. 缪林昌,严明良,崔颖. 岩土工程学报. 2007(09)
[5]非饱和粘性土电阻率结构模型研究[J]. 查甫生,刘松玉,杜延军. 工程勘察. 2006(07)
[6]土的电阻率特性及其工程应用研究[J]. 刘国华,王振宇,黄建平. 岩土工程学报. 2004(01)
[7]电阻率层析成像用于水文地质勘探[J]. 冯锐,李晓芹,陶裕录,孙次昌,刘晓芹,郝锦绮. 地震学报. 1997(06)
本文编号：3417954
【文章来源】：河南工程学院学报(自然科学版). 2019,31(03)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
二相电极法Fig．1Schematicoftwoelectrodes操法测
2eφ10．6，相关系数大于0．99。随着孔隙度的增大，粉土的电阻率均呈现增加趋势。孔隙度在较低值(40%以内)变化时，电阻率的变化幅度较小。当孔隙度达到一定极限时，粉土的电阻率快速增大，这可能是由于孔隙度增大时，空隙内水的连通性变差而导致的。当孔隙度较小时，介质的导电性基本以水的导电性为主，此时孔隙度的变化对电阻率的影响有限，电阻率变化较小;当空隙度增至某个极限时，介质导电开始由以孔隙水为主转变为以粉土颗粒为主，由于绝大部分矿物的导电性极差，故造成粉土的电阻率急剧增大。图2含水率对电阻率的影响Fig．2Ｒelationshipbetweenthewatercontentandresistivity图3孔隙度对粉土电阻率的影响Fig．3Ｒelationshipbetweenthevoidratioandsiltresistivity·03·
第3期张建锋，等:砂土电阻率影响因素实验研究2．3温度对电阻率的影响在含水率为10%的条件下，中砂电阻率与温度关系的实验结果见图4和图5。实验结果表明，温度对土壤电阻率有显著的影响，随着温度的升高，电阻率均呈现降低的趋势，介质的导电性增强。但是对于不同的介质，温度对电阻率的影响形式具有明显的差异。对于中砂，温度与电阻率近似呈线性关系，温度每增加1℃，电阻率减少约1．8Ω·m。而对于粉土介质，温度与电阻率呈负指数关系。在常温状态(20～40℃)，温度的变化对电阻率的影响十分明显，而当温度继续升高时，电阻率的变化幅度越来越小，逐渐趋于稳定。这说明，四季变化和昼夜温差将明显影响粉土介质的导电性。因此，在与土壤有关的导电性调查中，应重视温度对电阻率的影响。粉土的电阻率y与温度T的方程为y=11．2+45．6e－T32．8，中砂的电阻率与温度的关系式为y=－1．9T+226．7，方程拟合相关系数均大于0．98，显著性水平均小于0．05。电阻率随着温度的升高而降低，可能存在两个方面的原因［9］:第一，孔隙水的黏滞性随温度的上升而变小，导致了离子的迁移率增加;第二，孔隙水的离解度随温度的升高而增大，从而使孔隙水的矿化度增大，于是电阻率降低。图4温度对中砂电阻率的影响Fig．4Ｒelationshipbetweentemperatureandmediumsandresistivity图5温度对粉土电阻率的影响Fig．5Impactoftemperatureonsiltresistivity3结论本研究利用实验的方法分别研究了含水率、孔隙度和温度等因素对土壤导电性的影响。根据以上分析，可以得出如下结论:(1)含水率、孔隙度和温度均对土壤的电阻率产生明显的影响。(2)含水?
【参考文献】：
期刊论文
[1]污染对水泥土电阻率特性影响的试验研究[J]. 董晓强,白晓红,吕永康,徐培红. 岩土力学. 2011(01)
[2]黄土湿陷过程中微结构变化规律的电阻率法定量分析[J]. 查甫生,刘松玉,杜延军,崔可锐,许龙. 岩土力学. 2010(06)
[3]苏通大桥地基中深厚软土电阻率试验研究[J]. 蒋建平,阎长虹,徐鸣洁,罗国煜. 岩土力学. 2007(10)
[4]重塑膨胀土的电阻率特性测试研究[J]. 缪林昌,严明良,崔颖. 岩土工程学报. 2007(09)
[5]非饱和粘性土电阻率结构模型研究[J]. 查甫生,刘松玉,杜延军. 工程勘察. 2006(07)
[6]土的电阻率特性及其工程应用研究[J]. 刘国华,王振宇,黄建平. 岩土工程学报. 2004(01)
[7]电阻率层析成像用于水文地质勘探[J]. 冯锐,李晓芹,陶裕录,孙次昌,刘晓芹,郝锦绮. 地震学报. 1997(06)
本文编号：3417954
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