油污土性质论文：油污土性质的试验探究

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本文作者：郑天元1杨俊杰2李永霞3刘江娇2作者单位：1WAREMUniversittStuttgart，Pfaffenwaldring7a70569Stuttgart，Germany2中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室3山东省环境保护科学研究设计院

污染土的击实特性

图1(a)给出了不同污染水平土的击实曲线。C0(清洁土)、C5击实曲线为钟型，符合典型的粘性土击实特征，而C10受柴油污染影响显著，在本试验的条件范围内未出现峰值。当含水率相同时，含油率对土的干密度影响显著，干密度从大到小依次为C0、C5、C10。一般情况下，土的最大干密度越大，对应的最优含水率越低，而污染土则是最大干密度降低的同时对应的最优含水率也降低。将柴油看作水，以含水率与含油率之和(含湿率)为横坐标得到击实曲线图1(b)，由图可以看出，相同含湿率对应的干密度值大致相等，但最大干密度随着含油率的增大而变小。与水相比，柴油的存在改变了土粒表面的理化特性，“油膜”覆盖不利于土粒间微细孔隙的填充和气体排出，当含湿率增加至最优含湿率时，土中封闭气体和孔隙水共同抵抗击实功的作用，导致最大干密度下降。

污染土的强度特性

将击实后的土样制备成圆柱形试样(直径=3.91cm，高h=8.0cm)，利用应变控制式无侧限压缩仪进行无侧限抗压强度试验。剪切过程中，当有峰值出现时，以峰值作为无侧限抗压强度;无明显峰值时，以轴向应变15%所对应的应力作为无侧限抗压强度。以C10为例，不同含水率击实土样的应力—应变关系曲线如图2所示。由图2可以看出，对于同一污染水平的土样，土样强度随含水率的增加逐渐减小。当含水率增加至15%左右时，剪切过程中已无峰值出现。图3给出了不同污染水平土的无侧限抗压强度—含水率—干密度的关系曲线。由图3可以看出，击实后土样强度的变化大致与击实曲线的变化有相同的趋势。从曲线斜率可以判断，含水率对土样强度变化的影响较含油率大，当含水率相同时，除个别点外，土样强度基本随含油率的增加而降低。对于同一污染水平的土样，其强度主要受压实度的控制，与干密度的变化趋势一致，并随含油率的增加变化趋势趋于平缓。

污染土的渗透特性

针对击实过的土样采用TWS-55型改进型渗透仪进行变水头渗透试验(直径=6.18cm，高h=4.0cm)，测定击实后土样的渗透系数。图4给出了不同污染水平土击实后的渗透系数—含水率—干密度的关系曲线。由图4可以看出，受土样压实度的影响，清洁土的渗透系数随含水率的增加变幅较大，其变化趋势与击实曲线正好相反，在最优含水率附近渗透系数达最小值。而C5、C10渗透系数受压实度的影响则较小，随含水率增加增幅不大，且二者含油率的差别对其渗透性的影响也较小，与清洁土渗透系数仍在同一数量级内(10－7)。对于清洁土，渗透系数主要取决于土样孔隙度的大小，其变化趋势与干密度正好相反。在柴油污染土中，柴油填充部分空隙，孔隙度的减小是渗透系数减小的主要原因。随着土样含油量的增加，在击实制样过程中，污染土内部孔隙的柴油被挤出，填充土壤孔隙，对于C5、C10而言，虽然土样干密度较清洁土显著减小，但柴油渗出堵塞孔隙，使得渗透系数减小，C10在制样时柴油渗出量更大，其渗透系数与C5接近，此时柴油堵塞孔隙对污染土渗透性的影响较干密度减少的影响更加显著。对于同一污染水平的土样，虽然击实制样过程中干密度越大的样品柴油渗出越多，但从渗透结果看，干密度仍然是柴油污染土渗透性的主要控制因素，符合干密度增大、渗透性减小的规律。