水资源的常见问题

水资源常见问题

• 堤防上游护坡水泥土的厚度是如何确定的?

  典型的水泥土护坡厚度设计取决于预期应用的严重程度和施工方法. 水泥土可在与斜坡相邻(阶梯)或与斜坡平行(电镀)的水平升降机上进行护坡。. 以下总结了施工阶梯法和电镀法的PCA指南.
  
  阶梯施工法
  
  路堤边坡受中重度波浪作用或高速横向水流作用时，应采用阶梯法施工.  以确定所需的最小厚度, 设计人员应考虑拟议水泥土的密度和所有可能的加载条件, 包括但不限于在快速下降过程中可能产生的波浪作用和静水压力引起的抬升.  然后确定水泥土的厚度，以确保水泥土的重量足以抵抗所有向上的力.  在确定水泥土厚度时, 设计人员还应以额外牺牲水泥土量的形式纳入安全系数，以考虑表面材料的磨损或损失, 特别是当升力边缘未成形或未压实到高密度或结构暴露在严重的冻融作用下时，会发生哪种情况. 基于过去50年水泥土护岸工程的表现, 任何表面磨损和材料损失的大部分将发生在前几年的服务.
  
  在许多项目中, 基于结构分析的所需厚度将小于由路堤坡度决定的厚度, 提升厚度, 及施工设备.  在大多数项目中，阶梯式施工已经通过大约8英尺宽的设备完成，放置8至9英尺的水泥土升降机(2.4 - 2.7米宽，6至12英寸(150 - 300毫米厚).  在斜坡上, 范围为2H:1V ~ 4H:1V, 由此测得的与斜坡垂直的水泥土厚度介于2和2之间.5英尺(0.6 - 0.8 m).  (图1). 这种厚度与具有层理设计的典型岩石抛石相比是有利的. 如果需要，可以通过放置较窄的宽度来减少整体厚度. 在一些项目中, 采用传送带或其他放置方法将升降宽度减小到6英尺. (1.8米)或更少.  
  
  电镀施工方法
  
  电镀法施工可用于3H:1V的斜坡或更平坦的不暴露于恶劣应用的项目.  尽管这种方法已经在一些斜坡陡峭到2.5H:1V, 这种陡坡一般不推荐使用，因为放置和压实困难. 陡峭的斜坡需要使用较轻的压实设备或额外的电缆支撑设备从顶部工作，以保持振动压路机的稳定.
  
  结构要求类似于阶梯式建筑, 电镀方法所需的厚度通常是在结构分析的基础上确定的，考虑到所有可能的加载条件，并考虑到在结构的预期使用寿命期间表面材料可能的损失.  分析应包括但不限于由于快速下降和波动作用而引起的静水压力上升.
  
  有关水泥土设计及施工方法的详细资料, 请参阅PCA出版物EB203, 水资源应用水泥土指南.”

• 在水泥土应用中，团聚体的使用如何影响侵蚀和耐磨性?

  水泥土在水资源应用中的侵蚀可以定义为水运动引起的物质的逐渐解体.  磨蚀可以定义为水和水性颗粒作用对表面的磨损.

  评估水泥土耐侵蚀和耐磨性的实验室研究可以追溯到1942年.  最早的测试是在俄克拉荷马州土木工程系进行的 & M学院(现俄克拉荷马州立大学).  70年代初在PCA进行了进一步的研究，80年代初在美国和加拿大的三所大学进行了进一步的研究.

  在这些研究中，使用不同类型的土壤制成的水泥土样品受到:

  • 标准ASTM D559(湿干)和ASTM D560(冻融)耐久性测试，

  • 抗压强度测试

  • 水载砂砾，

  • 打破海浪，撞击残骸，还有

  • 水速变化的水射流.

  一般, 这些研究得出的结论是，使用较粗的材料作为骨料或在较细的土壤中添加砾石，可以显著改善水泥土暴露于水载水性颗粒的侵蚀和耐磨性.  增加水泥掺量也可提高抗冲蚀性能.  这些方法提高了水泥土的强度.  与旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜类似，水泥土的强度也随着时间的推移而不断增加. 因此，水泥土会随着年龄的增长而不断增强强度.

  因为在现场应用的大多数土水混合料中含有很少的粗骨料, 水泥土的抗侵蚀能力在大多数情况下受水泥浆体抗压强度的控制. PCA建议，根据耐久性测试或与耐久性相关的最低7天抗压强度确定水泥土的足够水泥含量.  取决于曝光条件, 典型的设计要求至少7天无侧限抗压强度为750 psi (5.2 MPa). 一些机构规定，额外添加2%的水泥，以考虑与建筑相关的变化.

  实验室测试结果和现场性能表明，设计合理的水泥土可以承受高达20英尺/秒(6米/秒)的清洁水流，几乎没有损坏.  也, 水泥土具有足够的强度和耐久性, 即使没有空气夹带, 能抵抗海浪作用造成的长期侵蚀影响吗, 流水和冻融循环，劣化程度小.

  用于较高流速或水载磨料水性颗粒, 应提高抗压强度或采用碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜等不同材料.  增加暴露在更严重侵蚀条件下的水泥土强度的方法包括改变混合比例, 包括增加水泥含量和/或改为粗水泥, 级配较好的骨料. 只需在粉砂土中添加20%或更多的砾石成分，就可以显著提高强度和抗侵蚀性.

• 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜大坝有哪些不同类型的面板系统?

  碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜大坝采用了多种上下游堆焊系统. 上游面系统由常规旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜组成, 预制旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜有或没有膜衬底, 外覆土工膜和富注浆碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜. 下游面系统也有很大的变化, 包括无面RCC, 常规旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜与碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜同时放置或在碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜放置后放置. 下游面的暴露表面通常配置为具有连续斜坡或阶梯式表面. 溢流段通常采用阶梯式结构，为溢洪道流动提供额外的能量耗散效益.
  
  虽然为新大坝选择的面系统的类型是根据具体的地点，并基于一些标准, 所有成功的碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜坝面系统都有一个共同特征——它们不会阻碍碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜的高置放率. 在选择碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜坝面系统时，这应该始终是一个考虑因素. 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜坝面系统的选择还必须考虑设施的预期用途, 运作及表现准则, 当地气候条件, 材料的可用性, 大坝的大小, 主人的偏好, 以及公众的看法. 一般的选择标准应基于多种因素，包括可建造性, 水密性, 耐用性, 外观, 和成本. 大坝上游和下游的一般选择标准将是不同的.
  
  为全面了解各种类型的面系统, 选择贴面系统的一般标准, 特殊的场地和结构考虑, 当前面向系统建设的趋势参考PCA出版物 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜大坝面板系统 & 溢洪道, EB400.
  

   

• 如何用浆墙来补救堤坝的渗漏问题?

  自20世纪40年代以来，泥浆防渗墙一直被用作防渗屏障，以限制水的水平流动，并为大坝及其地基提供额外的稳定性..  两种最常见的非结构浆墙类型被称为土膨润土(SB)和水泥膨润土(CB). 这两种类型都需要挖沟和放置SB或CB回填来形成防渗墙. 在SB法中, 在开挖时将膨润土水浆灌入沟槽，提供临时的侧壁支撑.  在挖到所需深度后, 土壤的混合物, 将膨润土和水放入沟槽中，置换膨润土-水泥浆.  在CB法中, 水泥被添加到膨润土-水泥浆之前浇入沟槽.  此外，在开挖时还可作为稳定液保持沟槽的开阔, CB浆料残留以形成永久防渗墙.
  
  几十年来, 泥浆防渗墙已被用来控制水坝和堤坝的渗漏. 它还被用作减少池塘泄漏的有效屏障. 20世纪80年代初，美国开始了大规模的军事行动.S. 美国环境保护署(Environmental Protection Agency)开始批准在废物管理中应用泥浆防渗墙，以控制污染地点的地下水流量.  随着近年来人们对许多堤防不足和高危险性的认识提高, 该技术常被用于堤防修复. 加州萨克拉门托已经完成了几个项目.  西萨克拉门托市网站上列出了一项堤坝稳定方案. http://www.westsacfloodprotection.com/pdfs/CityLightsFloodEdition.pdf 
  
  根据项目需求, 堤防稳定可能需要安装防渗墙，以控制地下水渗漏和防止管道故障, 在上下游两侧增加材料，提高稳定性, 和/或提高防洪堤以增加容量.
  
  设计防洪堤浆墙时通常考虑的参数是渗透性, 强度和变形能力. 强度通常不是主要因素，大多数项目要求小于100 psi(我认为所需强度仅为50 psi，以保持延性墙)CB混合物28天的抗压强度.
  
  有关泥浆防渗墙的更多技术信息，建议参阅以下出版物:
  
  •泥浆墙:设计, 施工及质量控制, ASTM STP1129, 电子版本可在 http://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/STP/SOURCE_PAGES/STP1129.htm
  

   

• 如何使用土壤方法对水资源应用的碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜混合料进行比例分配?

  随着碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜(RCC)的普及, 许多来自不同领域的专业人士正在设计碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜混合料.  因为碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜是一种干燥的混合物，压实后像受控颗粒填料，因为碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜固化后像旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜, 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜配合比有两种方法:土配合比法和旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜配合比法.  一般, 具有岩土工程背景的专业人员倾向于采用土方法，熟悉旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜配合比的专业人员倾向于采用旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜方法. 
   
  土壤方法概述如下步骤:
  •骨料的选择;
  •预估试验混合料的水泥含量范围;
  •对一种含中等水泥含量的碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜混合物进行改良Proctor测试，并确定最大干密度和最佳水分含量;
  • Molding and testing cylindrical specimens; and
  •根据测试结果和项目要求确定水泥含量.
  
  首先，要选择合适的骨料.  因为输送到工地的骨料是碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜中最昂贵的成分, 总是建议检查工作现场附近可能的来源, 根据项目规模和场地地质情况进行论证, 应考虑现场开采和加工.  对于大多数项目, 设计师选择符合ASTM C33旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜骨料要求的耐用骨料.  需要级配良好的骨料以减少偏析并达到高密度和强度.  
  
  下一步是确定水泥和火山灰的用量(如果使用火山灰).  在大多数工程中，水泥为I/II型硅酸盐水泥，火山灰为F级或C级粉煤灰.  在土壤方法中, 胶凝材料以骨料干重的百分比表示. 在实验室中进行了一系列使用不同水泥含量的试验混合.  基于经验和知识的可用集合, 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜强度, 耐用性, 以及热要求, 有经验的专业人员可以估计试验混合料的水泥含量范围.   一个修正的Proctor压实曲线(ASTM D1557)，然后开发使用一个RCC混合物在中等水泥含量.  根据该曲线，确定了混合料的最佳含水率和最大干密度.
  当混合料在略高于最佳含水量的情况下压实时，可获得较高的碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜湿密度.  同时也考虑到在现场的蒸发，设计含水率在0.5 to 1.在碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜配合比设计中，一般选择高于最佳含水率0.
  
  下一个, 试验批次混合和一系列的测试缸在不同的水泥含量.  至少应使用三种水泥内容:一个中等范围和10%至15%以上和低于中等范围. 对于每种水泥含量和每个测试年龄，应至少铸造两个圆柱体.
  有几种方法可以用来制作样品. 这些包括振动锤(ASTM C1435)，改进Proctor (ASTM D1557)，或气动捣捣机.  一般, 振动锤是土工配合比中最常用的方法. 所有方法都在下面列出的参考文献中详细讨论.  
  在规定的固化期后, 测试压强度(ASTMC 39)和/或分裂抗拉强度(ASTM C496).  该钢瓶还可用于确定固化碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜的密度.  根据项目要求，在不同的年龄进行强度测试.  然后将测试结果绘制成年龄与强度曲线，并从曲线中选择满足项目要求的水泥含量. 
  
  引用:
  1. 旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜出版物EB218, 2002, 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜溢洪道及溢流防护设计手册, 第七章
  2. Y. K. 崔和J. L. 新郎，“碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜配合比设计-土壤方法.“土木工程材料杂志，2001年1月/ 2月，页. 71-76
  3. 旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜出版物IS541, 碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜密度:原则和实践.” 2004
  4. 旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜出版EB215.02, 2000，碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜质量控制手册，pp. 7-18
  5. 旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜出版EB225.2003,01，小型碾压旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜坝设计手册，第8章
  

   

• 什么是“不良反应沙土”，如何在水泥土应用前检测到它们?

  在水泥土施工中, 某些类型的沙土被发现不能成功地处理与正常量的硅酸盐水泥. 这些类型的土壤将经历较低的抗压强度，而基于土壤的级配. 虽然黑色或深棕色的土壤是一个很好的指示潜在的不良反应沙土, 外表本身不应作为唯一的指标. 低反应性沙质土壤, 哪些是典型的酸性和/或有机含量高的, 主要出现在美国北部的冰川区以及东部和东南部沿海地区的孤立地区.  研究人员确定，有机含量和低pH值本身并不构成反应性差的沙子的明确指示. 但是，有机含量大于2%或pH值低于5的沙质土壤.3一般不会与水泥1发生正常反应. 
  
  必须进行实验室测试，以检测这些类型的沙质土壤的存在. ASTM-AASHTO标准的干湿2和, freezing and thawing3 test methods may be used; 然而, 这些测试需要一个多月才能完成.  也可以使用PCA对沙质土壤的“捷径”测试程序, 但这个过程需要7天的抗压强度才能完成.  这些程序是在20世纪50年代开发的，并已被广泛使用, 即使在今天, 确定足够的水泥土耐久性水泥含量. 
  罗宾斯和穆勒在20世纪50年代末发明了一种检测反应不良的沙质土壤的更快的测试方法.. 该测试需要大约一个小时，包括确定土壤固定或吸收钙的能力. 高吸收率表明水泥可能无法与土壤正常反应. 测定土壤对钙的吸收, 钙离子必须与土壤颗粒接触. 使用标准的饱和和无碳酸盐氢氧化钙溶液作为剂. 氢氧化钙的标准溶液与预定量的土壤混合, 土壤实际吸收的钙量可以通过滴定溶液中剩余的钙来确定. 这部分钙, 当与标准溶液中可用的相比较时, 可以直接测量土壤的钙吸收能力. 参考文献5中给出了测试过程的完整描述.
  
  缓解沙质土壤反应不良问题的方法包括使用氯化钙和其他化学物质来有效中和这种不良反应,7.  使用少量的氯化钙(CaCl2)，大约为0.6 to 1.按干土重量计算的0%或将正常反应的骨料混合到混合物中也有效地减少了问题.  研究还表明，添加氯化钠(NaCl)也可能是有效的.  
  
  典型的反应较差的沙质土壤位于地表的顶部几英尺处. 这些土壤应剥离，并(1)用于除水泥土以外的作业, (2)用正常反应的土壤稀释或用上述外加剂处理, 或(3)浪费.   下面的正常反应土可以挖掘，储存和用于水泥土. 
  
  引用:
  1. M. D. 卡顿，“土壤和水泥土混合物物理关系的研究。.公路研究委员会会议记录，1940年
  2. 压实水泥土混合料干湿试验方法, ASTM Designation: D 559; AASHTO Designation: T 135
  3. 压实水泥土混合料冻融试验方法, ASTM Designation: D 560; AASHTO Designation: T 136
  4. 旧版奔驰宝马游戏机下载-老旧版奔驰宝马游戏机下载v9.9.9-Apple App Store-bmw奔驰宝马排行榜出版物EB052.7 s, 1992，水泥土实验室手册，第6章
  5. E. G. 罗宾斯和P. E. 穆勒, “开发一种用于识别在水泥土应用中遇到的反应不良的沙土的测试.“公路研究委员会，公报267,1960年
  6. M. D. 卡顿和E. J. 感觉，“土壤和氯化钙外加剂对水泥土混合物的影响.公路研究委员会会议录，1943年
  7. T. W. 拉姆,. S. Michael, Za-Chieh Moh，“碱金属化合物对水泥土的改善.“公路研究委员会，公告241,1960年
  

   

  
  

   

• 如何确定水泥土护坡应用的水泥土含量?

  对于早期的水泥土上游护坡应用，使用标准湿-干(ASTM D 559)和冻融(ASTM D560)耐久性试验确定了适当的水泥含量. 这两项测试都需要大约一个月的时间才能完成，而且往往很昂贵. 根据经验和实验室测试, 研究人员发现，对于具有相同水泥含量的颗粒土, 冻融试验始终比干湿试验产生更大的重量损失. 因此, 对于颗粒土, 仅通过冻融试验可获得较好的耐久性. 
  
  今天, 然而, 大多数水泥掺量的确定采用抗压强度作为基本设计准则. PCA建立了7天抗压强度与耐久性之间的关系,700组测试.  平均而言，这项研究得出的结论是:
  
  •约87%的砂土样品达到600psi (4.14 MPa) 7天抗压强度将通过耐久性试验，且
  
  •约97%的土壤达到750 psi (5.17 MPa)七天的抗压强度将通过耐久性测试.
  
  PCA的抗压强度与耐久性之间的关系导致采用了一种只需进行水分-密度测试的捷径混合设计方法, 筛分分析, 还有七天的抗压强度测试.  这些测试可以在大约一周内完成，成本明显低于耐久性测试. 值得注意的是，PCA方法是为水泥土路面基础应用开发的.  建议将这些方法确定的水泥含量提高2个百分点，以考虑水资源应用中通常遇到的更严重的条件. 还应注意的是，捷径法一般适用于含细粒不超过35%、塑性不高的沙质土壤.  含有35%以上细粒或塑性指数高于8的土壤可能仍然适合用于水泥土应用, 但这些土的水泥掺量应根据强度和耐久性试验确定.