物理性质精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的物理性质主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：物理性质范文
一、形态：
多孔、轻质，且表面有不规则分支状条纹。
二、物理性质：
第2篇：物理性质范文
【关键词】 中药提取液; 药材吸水量; 相对比重; 固含量; 黏度
中药提取液是中成药制药过程中重要的物料形态，在各工艺过程中主要经过的过程包括化学物质自药材中的溶出扩散、液体在管道内的流动、液态物料水分的蒸发(浓缩)和固态半固态物料水分的蒸发(干燥)。相关的物理性质主要有反映提取液中物相比例的固体含量(含固量，浸出物量)、表示浓缩状态的相对比重和与运动性质有关的黏度等。了解中药提取液的主要物理性质之间的相关性，可以提供对提取液本身的深入认识;在进行浓缩干燥的时候可以利用提取液本身性质的相关性简化研究因素，可以更广泛深入研究提取液性质与其它工艺参数之间的关系，为提供更有效控制浓缩干燥过程的参数设置提供理论基础[1]。本研究就中药提取液的常见物理性质进行了研究。
1 材料与方法
1.1 材料
药材：薄荷等40种常用中药饮片(上海养和堂中药饮片有限公司)、丹参(饮片，上海康桥中药饮片厂)。
主要仪器：液体比重天平(pzb5，上海精密科学仪器有限公司天 平仪器厂);黏度计(brookfield viscosmeter ldi+，brookfield engineering laboratories，inc. us);真空干燥箱(zk82b，上海实验仪器厂);上皿电子天平(fa1004，上海天平仪器厂)。
1.2 方法
1.2.1 提取液的制备 取饮片以常水(视药材被充分浸泡)于室温(20℃)浸泡12 h，倾倒读取滤液，以加水量与读取量差值为饮片吸液量。以此量的5倍为浸提量加热煮沸后，保持微沸2 h，120目滤布滤过，浓缩至不同相对含量(g药材·ml-1)。同一提取液在浓缩过程中连续取样，放置于同一温度，分别测定其相对比重、含固量(浸出量)和黏度;对同一浓度提取液进行加热，测定不同温度条件下黏度。
1.2.2 相对比重的测定[2] 以液体比重天平法进行。
1.2.3 含固量的测定[2] 参考浸出物含量测定法进行。
1.2.4 黏度测定[2] 用旋转式黏度计测定不同温度、相对比重、含固量同一提取液的运动黏度。
1.2.5 相关性考察 分别考察以上考察指标之间的相关性，进行回归分析。数据处理、分析及绘图使用excel软件。
2 结果
2.1 饮片吸水量
饮片的吸水性考察结果见表1。结果表明常见中药饮片的吸水量倍数在0.8～2.9之间，一般浸提加水量在5～10倍，为平均吸水量的2倍以上。这个数值可以做为浸提条件研究中加水量的计算基础。
表1 常用中药饮片的吸水量/mlo(50g)-1,20℃
饮片名称吸水量饮片名称吸水量/mlo(50g)-1生白芍50金银花130 生甘草70夏枯草200 葛根75100 柴胡110诃子70 桂枝40北五味子50 生黄芪60枸杞子80 知母90桃仁30 当归120栀子30 川芎60桑寄生70 熟地85麻黄70 钩藤60益母草140 忍冬藤90茯苓30 黄柏95猪苓s50 丹皮55乳香- 陈皮100没药40 番泻叶130生牡蛎- 枇杷叶110丹参105 大青叶90阿胶 -
依据药材入药部位的不同，计算相同入药部位的饮片吸水平均倍数，进行比较后得到不同入药部位药材饮片的冷浸(20℃)吸水顺序为：花>叶>全草>皮>茎木>根及根茎>果实种子>菌类>树脂，见表2。表2 不同入药部位药材饮片的平均吸水量/倍(20℃)
2.2 含固量与相对比重
薄荷水提取液的含固量与相对比重关系见表3。以线性回归考察薄荷水提取液相对比重与含固量的关系得到一条直线，线性关系良好，见图1。同法得到丹参片提取液相对比重与含固量的直线关系，见图2。提取液的含固量与相对比重之间正相关，具有良好的直线回归关系。表3 薄荷水提取液的含固量与相对比重
2.3 相对比重与黏度
测定不同相对比重丹参水提取液的黏度，结果见表4。直接回归考察两者相关关系，相关系数r2=0.9197。对黏度值做数学变换，取自然对数再后进行回归，得到较好结果r2=0.9912，见图3。表4 丹参提取液的相对比重与黏度(25℃)
2.4 黏度与温度
丹参提取液的相对比重、黏度与温度的关系见表5。当rpm=50时(图4)，回归曲线按照提取液浓度从大到小的顺序依次是：
y=151729x-1.9504，r2 = 0.9871;
y =4734.4x-1.4023，r2 = 0.9806;
y= -0.0594x + 7.4098，r2 = 0.9500。
当rpm=100时，回归曲线按照提取液浓度从大到小的顺序依次是：
y=213130x-2.0244，r2 = 0.9918;
y =2304.6x-1.1962，r2 = 0.9862;
y =-0.0626x + 9.037，r2 = 0.9669。
提取液在低浓度时候，温度与黏度成直线关系;随着浓度的增大，温度与黏度之间呈现出指数关系，温度越高黏度越小;如果温度足够，不同浓度提取液黏度值有接近趋势。
在黏度计不同转速下，曲线的系数有差异，说明了提取液的动力学性质属于非牛顿流体，黏度随着受力的改变而改变。表5 丹参提取液的浓度、黏度与温度
2.5 含固量与与黏度
含固量表现为一定体积提取液的固体总量，如果以该固体为目标物质，那么含固量就等于提取液的浓度。因此，从上节内容可知，含固量与黏度是正相关关系。图5是70℃时浓度与黏度的回归关系。
图5 提取液浓度与黏度的关系
3 讨论
本研究显示不同植物部位来源药材的吸水量具有规律性。贺福元等建立了中药材吸水膨胀动力学数学模型并对大黄进行了研究，结果表明中药材吸水膨胀服从一级线性动力学量变,可用线性模型表达[3]。
中药提取液提取液代表总固体物质含量的浓度(含固量)、浓缩程度的比重和动力学性质的黏度之间多具备良好的相关性，因此，在进行中药浸提液的处理过程中，可以利用这些指标进行工艺控制。在浓缩干燥过程中，如果建立质量控制成分与提取液的含固量的联系，那么就可以将干燥的过程控制与制剂质量连接起来，提高中药制剂全程控制的水平。其中，提取液的含固量与相对比重之间正相关，具有良好的直线回归关系。其关系式可以归纳为：含固量=a(相对比重-1)，其中a是一个接近2的数字[1]。该公式与实际生产的经验比较吻合，可以作为经验公式应用，并可以进一步探讨其理论上的规律性。
中药制剂技术研究应关注提取物的物理性质[4]。中药提取液同样是广义“中药提取物”的表现形式之一。中药提取液的这些性质不仅可以用于浓缩干燥过程控制，还可以向中药制剂的上游工序延伸，用于提取过程的监控。例如，提取达到平衡时，其行对比重应该达到一个平衡数值，直接监控该参数就可以判断提取进行的程度。中药制药过程中物料相关物理性质的相关性研究将有利于对中药制药过程的理解和控制，相关研究已经有所开展，如文献[1，3～6]。在这一方面，相关行业(如食品、饮料、化工领域)对物料的物理性质包括其过程动力学研究的比较深入，中药制剂值得借鉴，使生产过程的认识和控制水平得以提升。
【参考文献】
1 耿炤. 中药提取物固体颗粒化研究.上海：上海中医药大学，2004.
2 中国药典.2005年版二部.2000.
3 贺福元,马家骅,刘文龙 ,等.中药材吸水膨胀动力学数学模型的建立及对大黄的验证实验研究.中成药，2004，26(10)：788～791.
4 刘怡,冯怡,徐德生. 中药制剂技术研究应关注提取物的物理性质.2007,29(10):1495～1498.
第3篇：物理性质范文
关键词:固体制剂；原料性质；物理性质；工艺设计
任何制剂的生产工艺设计都应基于科学的基础，根据大量的科学实验的数据进行持续的改进和完善，且从开始就应考虑到未来产业化生产的情况，设计的工艺应便于控制，具有较大的可操作空间范围，能满足持续改进提高产品质量的需求。影响固体制剂生产工艺设计的因素有很多，例如生产场地、设备限制，GMP的风险管理，人员健康因素，安全环保原因，原料性质等方面因素。原料的正确选择有助于制剂产品设计的顺利进行，而对原料的了解越透彻对于下一步的制剂工艺和处方设计越有帮助，所以原料性质的研究对于固体制剂工艺设计具有重要的意义。对于固体制剂的生产工艺设计而言，要根据原料的不同性质和将要设计的目标产品进行综合考虑来设计生产工艺过程的路线，例如API为难溶性药物时可以考虑使用流化床工艺提高产品的溶出速度。对湿热敏感的药物应考虑使用直接压片或者干法压片的工艺，避免工艺引起的产品讲解，收率降低。在固体制剂研究中原料的化学和物理性质对制剂的设计具有重要的影响，化学性质包括含量、有关物质、重金属、硫酸盐、残留溶剂、水分等，特别是杂质的控制应在固体制剂设计中充分考虑杂质水平的增加，例如同一化合物不同的晶型所具有的药理作用是不同的甚至是相反的，粒径的不同最终制剂的生物利用度也不同等，因此原料的物理性质和化学性质一样重要，特别是对制剂设计和临床生物利用度有影响的性质要进行控制和检测。以下主要分析讨论原料的物理性质对固体制剂工艺设计的影响：
1原料的吸湿性
如果制剂产品的原料吸湿性较强，工艺设计中应注意在制粒的过程中就应该控制环境的湿度，如果不控制操作环境的温湿度，原料的水分就会超标，最终导致成品的质量受到影响，造成成品合格率降低，因此此类原料在工艺设计中应对其操作环境进行监测控制，避免工艺过程中原料吸湿变化。
2原料容易受光线影响
部分原料可能光照对其质量有直接或潜在的影响，因此此类原料在工艺设计时应注意到该特性，在其生产过程或包装上要注意光线的使用，应该去一定的措施保护原料不受光线的影响。
3原料物理性质对释放、溶出、均一性影响的讨论
一些难容性原料的不同晶型或者粒径可能具有不同的溶解度，因此原料的物理性质会影响到将来做成制剂后的产品的释放溶出和生物利用度；另外原料本身结晶工艺改进后可能会产生不同形状的颗粒，例如混合时圆形颗粒就容易达到混合均匀的目的，但是长条状或者针状的结晶颗粒就不易混合均匀。由于上述的原料的性质都有可能影响到最终产品，因此商业化生产时API的性质一定要保证与用于临床试验批所使用的物料具有相同的性质（检测方法必须相同）。
4颗粒大小及其分布
颗粒大小可能具有不同溶解速度进而被机体吸收，所以有此现象的原料的粒径应进行处理保证每次粒径都在标准要求的范围内。当API在处方中比例较低时，粒径过大就可能造成API分布不均匀，但是也可以通过辅料的选择进行改善例如直接压片中选择与API粒径分布类似的混合减少API混合后再分离现象的发生。物料颗粒形状可能会影响物料大部分性质例如：密度、可压性等，特别是直接压片的固体尤其要注意每次使用的物料形状是否相似，这可能是批间差异的一个原因。
5颗粒表面性质
颗粒的表面性质也会影响物料的大部分性质，例如类似于颗粒的大小一样粗糙的颗粒就不如光滑的颗粒流动性好，许多物料本身会有许多内在的孔隙，内在的孔隙也会影响物料的吸收和溶解速度等，当这种性质在在制剂的溶出或者吸收中其主导作用时，就必须对物料的此种性质进行控制和研究。
6粉末及粉末流的粘连
部分原料具有一定的黏附性，物料本身容易聚集，对于此种物料应从制剂工艺设计时加以改进，比如采用湿法制粒工艺使API与其他辅料一块制备成流动性良好的颗粒。
7可压缩性
可压缩性是由物料很多其他性质决定的，比如密度，性质等等，虽然部分API本身可压缩性较差，但是可以通过处方中其它物料进行调节。固体制剂中压片，胶囊填充、滚压制粒等方面需要考虑，在这几个工艺过程中要保证物料始终具有较好的可压缩性，例如压片，压片机是快速旋转的，对于每个剂量来说压的时间很短，如果压缩不好就不能很快成片子就没有办法满足生产需要。此外不同物料厂家可能都符合同一质量标准例如药典，但是不同厂家生产的物料质检还是有一定差异的，不同的物料或者API可能会对最终制剂产品的质量造成影响。例如：微晶纤维素有很多种规格PH101、PH102、PH301等等，不同型号之间可能都能满足药典的要求但是他们之间还是有较大的区别的，PH101粒径约是PH102的1倍，相对于PH101来说PH102的流动性和可压性更好。
参考文献:
[1]中华人民共和国卫生部药品生产质量管理规范2010年修订
[2]国家食品药品监督局药品认证管理中心药品GMP指南口服固体制剂2011年8月版
第4篇：物理性质范文
2、易溶于水，溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯等，不溶于脂肪烃；
3、与硝酸纤维素、松香、酪阮可以混合，但对一般的合成树脂不溶解，对橡胶也不溶胀，吸湿性大；
4、聚乙二醇不挥发、闪点高，对金屑无腐蚀性；
第5篇：物理性质范文
【关键词】木材；物理性质；木材质量；木材的水分
木材检验是林业企业生产木材的重要工作环节，它贯穿于生产全过程，其工作质量直接影响到产品的质量以及企业的经济效益。近年来，我国森林资源越来越匮乏，此时林木资源的价值也越来越高，这就要求在木材生产过程中抓好木材检验工作。如何抓好木材检验工作呢？除了要求工作人员在工作岗位上认真负责，更需要工作人员了解木材的物理性质，运用不同的木材来生产不同的产品，以满足人们的需求。下文首先分析了木材的质量与检验工作的关系，然后阐述了木材的物理特性对木材检验工作的影响与作用。
1.木材的质量与检验工作的关系
无论是怎样的物质，都有它自身的密度存在，木材也是一样，其密度是由若干管状的细胞组成，所以在木材当中存在一定的空隙、水与空气。通常情况下，我们会根据木材的密度来表示木材的质量，也就是说木材的密度=木材单位体积的质量。由于木材的质量与其中的含水率有密切联系，所以在生产木材的过程中，往往会采用气干密度的方式进行生产。
木材内部或者细胞壁物质的密度也就是我们常说的木材实质密度。在木材中，由于各个细胞壁的组成成分类似，所以各类型木材的实质密度也没有太大的差别，一般在1.46～1.56g/cm3，平均密度为1.50g/cm3。了解木材的质量有利于提高木材检验的工作效率与质量。
2.了解木材中的水分是检验工作的必备常识
水分是木材中的又一重要物质，是促进树木生长的不可缺少的物质，也是输送其他影响物质的重要管道。但是木材在储存过程中，过多的水分会腐蚀木材，在木材生产过程中会耗费大量的人力、物力，甚至无法加工与利用，造成较大的经济损失。
各个品种的木材含水量都有所差异，就算是同一株树木，由于其生长季节有所差异，其含水量也有很大的差别，另外，在木材中各个部位的含水量也有所差异，例如树木的根部、树干与树梢等。在木材生产加工的过程中，木材中的水分直接影响到它的强度与各种特性。通常情况下，我们会以含水率来表示木材中的水分，并将含水率进行分类，可分为绝对含水率与相对含水率。在实际工作中，要想检测木材中的水分，最为常见的方法也就是：蒸馏法、滴定法、炉干法、电测法等。采用蒸馏法测定出的含水率往往精确度不高；采用滴定法的成本比较高，所以我们一般不会采用这两种方法；如果采用炉干法来测定木材的含水率，虽然测定的结果精确多较高，但是所需时间较长；通过分析证明，采用电测法是当前最为合理的方法。
我们通过含水率的变化来对木材进行分类，大致分为几种：（1）生材。也就是人们在森林中刚刚砍伐的树木，这种木材的含水率一般在50～140%。（2）湿材。这种木材是人们砍伐之后长期储存在水中的木材，这种木材的含水率大于生材的含水率。（3）气干材。这是存放在大气中的木材，此时木材中的含水率与大气中的湿度相对平衡，经测定，该木材的含水率在12～18%。（4）窑干材。这是存放在干燥窑内的木材，此时木材中的水分会逐渐蒸发，其含水率比气干材还要低，一般在4～12%。（5）绝干材。也就是人们采用各种方法将木材中的水分蒸发，使得木材的含水率为0。
所谓木材的纤维饱和点也就是木材的细胞壁中的吸附水达到了饱和状态，并且细胞腔与各细胞之间已经没有多余的水分，此时细胞壁就会逐渐干燥，最终提高木材的强度。一般来说，很多木材的纤维饱和点都是0.3ml/g。木材的纤维饱和点是木材物理特性随含水率变化的转折点，如果木材的含水量超过了纤维饱和点，那么木材的强度就不会随着含水率的变化而变化；如果含水率小于纤维饱和点，那么木材的强度会随着含水率的增加而不断减小。另外，木材的含水率还与干缩、膨胀成反比，而木材的导电性能、导热性能也与木材纤维饱和点有密切联系。
木材的吸湿性。干木材从空气中吸收水蒸气的性能，称为吸湿；湿木材向空气中蒸发水蒸气的性能，称为解吸，木材的这种性能称为湿性，木材在一定相对温度和温度的空气中，如吸收水分和蒸发水分的速度相等，这时的含水率达到相对的稳定，称为平衡含水率，木材的含水率随空气温度和湿度的变化而变化，与树种关系很小，在实际生产中要考虑各地区的平衡含水率。
3.木材的干缩和湿胀对木材利用的影响
湿材因干燥而缩减尺寸的现象称为木材干缩。干材因吸收水分而增加足寸与体积的现象，称为木材湿胀。木材的干缩与湿胀均发生于木材含水率在纤维饱和点以下时，木材细胞壁里的吸着水进行蒸发或吸收水分而使木材水分子收缩或膨胀；当木材含水率在纤维饱和点以上时，其尺寸、体积是不会发生变化的。
木材干缩湿胀的各向异性，木材的干缩和湿胀与树种，密度以及木材的方向均有较大关系。一般来说，凡结构致密、密度大的硬阔叶树材较结构疏松、密度小的针叶树材干缩和湿胀性大、同时，一块木材也有纵向、横向的区别，横向又有径向、弦向之分。根据实验证明，木材的纵向干缩率仅为0.1；径向干缩率为3～6；弦向干缩率为6～12。弦向胀缩最大，约为径向胀缩的两倍，这种各个方向胀缩不一致的现象是造成木材开裂、翘曲的主要原因，对木材利用有很大影响。木材具有干索性和湿胀性的原因是：木材在失水或者吸湿时，木材内所含水分向外蒸发，或干木材有空气中吸收水分，使细胞壁内非结晶区的相邻纤丝间、微纤丝间和微晶间水层变薄（或消失）而靠拢或变厚而伸展，从而导致细胞壁乃至整个木材尺寸和体积发生变化。
4.了解木材的导热、导电及传声性能。对鉴别木材的优劣起到很大的作用
木材的导热。木材是具有很多空气孔隙的多孔性材料，所以导能力很低，属于热的不良导体。木材的导热性用导热系数表示。木材的导热系数和密度、含水率有密切关系。由于木材的实体物质（细胞壁物质）和水的导热性都比空气高，所以木材的导热性随着密度或含水率的增加而增高，因此，一般地说，干木材的导热系数是比较小的，可在建筑中用做保温隔热材料，以及在民用品中用于炊具把柄等，尤其是密度小的木材，导热系数更小，几乎和石棉相似。
木材的导电性。木材的导电性是极小的，特别是绝干木材可视为绝缘体，所以木材为交通、电讯及其他工业上常用的绝缘材料。但是在一定的条件下，木材具有导电性能。
木材的传声性。木材的传声性是指木材传播声音的性能。由于木材是由细胞组成的，细胞中的空隙成为空气的跑道，空气可以传播声音，使声音从一个细胞传到另一个细胞，木材是声音传播的很好“跑道”。因此，可利用木材的传声性来鉴别木材的优劣。
5.结束语
通过上述，我们了解到了木材的物理性质，有木材的密度、含水率、纤维饱和点、干缩与膨胀、导电、导热与传声等，并且对各个性质进行了详细的分析，相信大家也有了一定的了解。在林业企业生产过程中，由于木材检验工作贯穿于整个生产过程，所以工作人员必须要对木材的物理性质熟悉掌握，了解其在木材检验工作中的作用，从而保证木材的生产质量，提高企业的经济效益。
【参考文献】
第6篇：物理性质范文
关键词：油杉；木材；物理性质；力学性质；差异比较
油杉Keteleeriafortunei为松科大乔木，喜光树种，根系粗壮、发达，对土壤的适应性较广，适宜干旱环境。其树干端直，木材黄褐色，材质重，纹理直，耐水湿，抗腐性强，是珍贵的用材树种[1—2]。目前关于油杉的研究主要集中在生物学和生态学特性以及育苗和造林等方面[3]，未见对油杉木材材性研究的报道。本文对取自福建省永春县的油杉试材进行物理力学性质测定，并与马尾松Pinusmassoniana、湿地松P.elliottii、杉木Cunninghamialanceolata、秃杉Taiwaniacryptomerioides木材进行比较，为油杉木材的加工利用提供技术参数。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地在福建省永春县桃城镇大坪村湖内，海拔490～590m，地理坐标为东经118°17′44″，北纬25°21′05″。土壤类型为山地红壤，土层深厚，立地质量等级为II级，林下植被主要为亚热带常绿阔叶树种和蕨类植物。属南亚热带季风气候区，气候温暖湿润，雨量充沛，年均降水量1676.3mm，极端最高温39.2℃，极端最低温–3.2℃，年均气温20.4℃，≥10℃年均积温6984℃，年无霜期310d。群落面积约2hm2，2000年划为自然保护小区[1—3]。
1.2试材采集
在试验山场的上坡、中坡和下坡三处各设1个10m×10m样地，在各样地选择标准木1株，共选取标准木3株。标准木树龄50年，平均树高22.66m，平均胸径23.81cm。标准木伐倒后，在0m、1.3m、1.5m及以上按2m区分段，分别取5cm厚圆盘；在1.3m以上部位截取2m试材各一段，将每个圆盘和每段试材分别编号。
1.3方法
按照GB/T1929-2009《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》对油杉试材初步加工，加工的试材进行自然气干后，再按照《木材物理力学性质试验方法》(GB/T1932、1933、1934.2、1935、1936.1、1941-2009)进行各项物理力学性能测定。采用全数字电子万能材料试验机和摆锤式冲击试验机对各项力学强度指标进行测定。测定的有效样本数为30个。将50年生油杉木材的物理力学性质与22年生马尾松和湿地松[4]、28年生杉木和秃杉[5]木材的物理力学性质进行比较。
2结果与分析
2.1油杉木材物理性质
2.1.1木材密度
木材密度是直接反映木材性质的重要指标，影响着木材的抗压强度和抗弯强度等木材力学指标，木材密度与力学强度呈正相关关系[6]。从表2可以看出，油杉木材的气干密度为0.576g•cm-3，全干密度为0.544g•cm-3。根据《木材的主要物理力学性质分级表》[7]，油杉木材属于中密度木材(气干密度0.551～0.750g•cm-3)。
2.1.2干缩性
干缩性能是木材性质的重要指标，直接影响木材和木制品的尺寸、性状和结构的稳定性以及使用性能的美观等[8]。油杉木材全干径向、弦向和体积干缩率分别为7.363%、5.397%和12.855%，木材气干径向、弦向和体积干缩率分别为4.408%、3.272%和7.892%(表2)。油杉木材干缩率较小，表明油杉作为用材时，具有尺寸稳定性好、变形小的优点。差异干缩(弦向干缩与径向干缩之比)是判断木材是否容易开裂及变形的重要依据。差异干缩数值偏大，说明木材干燥时容易发生翘曲和开裂；木材各方向的干缩较均匀，说明木材尺寸稳定性较好[9]。根据木材差异干缩的大小，可以大致判断木材对特殊用材的适应性[10]。油杉木材从湿材到全干状态，差异干缩为1.364，从湿材到气干状态，差异干缩为1.347，均小于2，说明油杉木材不易开裂和变形。
2.1.3湿胀性
木材湿胀性反映木材吸水后的尺寸变化。沿各方向的尺寸变化不均匀会导致木材开裂和变形，从而影响木材制品的利用[11]。油杉木材的径向、弦向、体积气干湿胀率分别为3.195%、2.250%和5.708%，径向、弦向、体积饱水湿胀率分别为7.963%、5.715%和14.794%，差异湿胀分别为2.492、2.540和2.592(表2)。油杉木材湿涨率和差异湿胀较小，表明油杉木材尺寸稳定性较好。
2.2油杉木材力学性质
2.2.1抗弯强度
木材的抗弯强度体现了木材承受静力弯曲荷载的最大能力[12]。油杉木材的抗弯强度为92.701Mpa，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的抗弯强度属于中等(88.1～118.0Mpa)。
2.2.2木材顺纹抗压强度
木材的顺纹抗压强度体现了木材沿纹理方向承受压力荷载的最大能力[10]。油杉木材的顺纹抗压强度为57.217Mpa，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的顺纹抗压强度属于中等(44.1～59.0Mpa)。
2.2.3硬度
木材硬度是指木材抵抗其他刚体压入的能力[10]。木材的硬度跟木材的密度密切相关，密度越大则硬度越高，反之则低[13]。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和径面硬度分别为4635.9、3420.8、3606.8N，根据《木材物理力学性质分级表》，油杉木材的硬度属于中等(端面硬度4010～6500N)(表3)。
2.3油杉与其他树种木材物理力学性质比较
将油杉木材物理力学性质与福建省主要造林树种马尾松[4]、湿地松[4]、杉木[5]和秃杉[5]等进行比较(表4)。油杉木材的气干密度和全干密度最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.11、1.09、1.51、1.61倍和1.25、1.22、1.66、1.86倍。油杉木材的抗弯强度仅次于湿地松，分别是马尾松、杉木、秃杉的1.03、0.96、1.48、1.47倍。油杉木材的木材顺纹抗压强度最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.68、1.56、1.65、1.75倍。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和径面硬度均为最大。油杉木材径向气干干缩率、弦向气干干缩率和体积气干干缩率最大，分别是马尾松、湿地松、杉木、秃杉的1.53、1.51、3.22、3.36倍、1.70、1.66、1.14、1.20倍和1.61、1.59、1.83、1.91倍，但油杉木材的差异干缩最小，油杉各个方向的干缩比较均匀。采用加权法综合评价木材物理力学性质(其中气干密度、全干密度、抗弯强度、木材顺纹抗压强度、端面硬度、弦面硬度和径面硬度的比重分别为1/7)，50年生油杉木材物理力学性质优于福建省主要造林树种22年生马尾松和湿地松、28年生杉木和秃杉。
3结论
油杉木材的气干密度为0.576g•cm-3，全干密度为0.544g•cm-3，属中密度木材。木材气干径向、弦向和体积干缩系数分别为4.408%、3.272%和7.892%，气干差异干缩为1.347，木材具有不易开裂和变形的特征。油杉木材的抗弯强度、顺纹抗压强度、端面硬度、弦面硬度和径面硬度分别为92.701Mpa、57.217Mpa、4635.9N、3420.8N和3606.8N，油杉木材的抗弯强度、顺纹抗压强度和端面硬度均属于中等。综合比较，50年生油杉木材的物理力学性质优于22年生马尾松湿地松和28年生杉木、秃杉。根据对油杉生长规律的研究[1]，在快速生长期时，油杉树高年均生长0.55m，胸径年均生长0.61cm。目前，马尾松的松材线虫病害严重，而同为松科的油杉具有木材好、生长较快，抗病害性强和抗瘠薄等优点。因此，从木材利用和林木生长速度方面以丰富造林树种的角度考虑，油杉推广种植意义重大，具有较高经济价值和生态价值。
参考文献：
[1]高楠,肖祥希,何文广,郭福泰,陈金章,王丽琴,连细春,黄声集,黄学敏.50年生油杉人工林生长规律研究[J].广西林业科学,2015,44(3):219—224.
[2]高楠,肖祥希,何文广,陈金章,连细春,黄声集,黄学敏.50年油杉人工林生态系统养分分配格局[J].广西林业科学,2015,44(4):352—357.
[3]王丽琴.福建永春油杉人工林生物量结构特征[J].亚热带植物科学,2015,44(3):228—230.
[4]庄奇.湿地松与马尾松人工林木材物理力学性质的比较研究[J].中南林业调查规划,2004,23(2):58—59.
[5]梁宏温,黄恒川,黄承标,黄海仲,梁欣,蒙跃环.不同树龄秃杉与杉木人工林木材物理力学性质的比较[J].浙江林学院学报,2008,25(2):137—142.
[6]林同龙.乐东拟单性木兰木材物理力学性质的研究[J].福建林学院学报,2011,31(4):381—384.
[7]李坚.木材科学研究[M].北京:科学出版社,2009.
[8]赵承开,高建亮,朱林峰,赵林艳.无性系杉木木材物理性质研究[J].中南林学院学报,2006,26(6):165—168.
[9]梁宏温,徐峰,牟继平.马占相思木材物理力学性质的研究[J].广西农业生物科学,2004,23(4):325—328.
[10]陈松武,梁炜文,许彩娟,黄婷,陈晓斌,符韵林.人工林灰木莲木材物理力学性质研究[J].安徽农业科学,2012,40(16):8993—8996.
[11]韦鹏练,黄腾华,符韵林.观光木人工林木材物理力学性质的研究[J].西北林学院学报,2014,29(6):221—225.
[12]黄腾华,符韵林,李宁.擎天树木材物理力学性质研究[J].西北林学院学报,2013,28(5):160—163.
第7篇：物理性质范文
关键词：岩土工程；原状黄土；三轴试验；灌溉淋滤；物理力学性质；静态液化；黄土滑坡；甘肃
中图分类号：P642.13+1；TU43 文献标志码：A
Abstract： Agricultural irrigation in Heifangtai area of Gansu has induced a large number of landslides， which threaten the safety of the local residents. In order to investigate the mechanism of the irrigation-induced loess landslide， the variations of material composition and physical properties of undisturbed loess caused by long-term irrigation were analyzed； laboratory triaxial tests were performed to further study the effects of irrigation leaching on static liquefaction characteristics inherent in undisturbed loess. The results show that long-term irrigation leaching results in the decrease of contents of soluble salt in undisturbed loess， weakening in the cementation， the dispersion of coarse particles and the increase of clay particle and plasticity index； meanwhile， the wetting collapse in the process of irrigation causes the increase of dry density and the decrease of void ratio； all saturated loess before and after leaching are characterized by static liquefaction in isotropically consolidated undrained compression testing； compared with loess without leaching， the loess leached is characterized by smaller brittleness with the increase of peak strain， the decrease of excess pore water pressure and the upward of steady state line.
Key words： geotechnical engineering； undisturbed loess； triaxial test； irrigation leaching； physical and mechanical properties； static liquefaction； loess landslide； Gansu
0 引 言
甘C黑方台地区因农业灌溉诱发了大量黄土滑坡，给当地群众生命财产安全构成了严重威胁，黄土滑坡形成机理研究是滑坡防治的关键。众多学者从不同角度研究了灌溉诱发黄土滑坡形成机理，取得了显著成果。雷祥义等认为长期灌溉改变了地下水文条件，造成土体抗剪强度降低，从而诱发黄土滑坡[1-4]；胡炜等研究了长期灌溉对黄土工程地质性质的影响，认为灌溉破坏了黄土原生结构，进而造成结构强度大幅丧失，导致黄土滑坡频发[5-6]；张茂省等认为地下水位上升导致了黄土滑坡，并通过室内试验研究了地下水位上升过程中黄土的力学行为[7-8]；王家鼎提出了饱和黄土蠕动液化机理，认为破坏主要是由于厚层黄土层底部的薄红黏土层因饱和而产生崩溃[9]；赵春宏等认为土体的应力应变特性与滑坡发生机理密切相关，在此基础上通过室内试验探究了饱和原状黄土的力学特性，试验结果表明饱和原状黄土呈现出强烈的应变软化特性，具有静态液化特征[10-13]。近年来，一些学者从灌溉入渗过程中土中盐分被淋滤的角度出发，探究了灌溉诱发黄土滑坡形成机理。邴慧等通过洗盐法分别探究了洗盐前后黄土和红层风化泥岩物理力学性质的变化[14-16]；卢雪清探究了易溶盐、难溶盐分别对重塑黄土强度的影响，认为盐分变化对重塑黄土的强度特性有一定程度的影响，但也受其他因素的影响[17]；Zhang等采用人工配置不同浓度NaCl溶液饱和重塑黄土的方法，研究了含盐量对其不排水抗剪强度的影响，结果表明在一定浓度范围内土体抗剪强度随含盐量增多而增大[18]。
为探究灌溉淋滤对原状黄土物理力学性质的影响，本文以甘肃黑方台地区原状黄土为研究对象，首先分析了长期灌溉条件下原状黄土物理性质的变化规律，然后开展饱和原状黄土的室内三轴试验，研究了灌溉淋滤对饱和黄土力学特性的影响。
1 研究区概况
黑方台地区位于甘肃省永靖县盐锅峡镇，属黄河Ⅳ级基座阶地，上部覆盖有晚更新世马兰黄土，是典型黄土台塬地貌[19-24]。虎狼沟将黑方台切割为2块：西侧面积较小的为方台，约1.7 km2；东侧面积较大的为黑台，东西长约6 km，南北1～3 km，面积约为12 km2。黑台北部发育有近EW向磨石沟，切割至阶地基座以下，东侧前缘、南部直接与黄河Ⅱ级阶地相接，形成高差90～130 m的斜坡地形。
本次试验所用试样均取自黑台，采样位置见图1。未灌溉黄土（样品TJ-1）取自新塬村塬边空地，经纬度为（36°05′33.17″N，103°17′20.52″E），开挖深度为33 m；灌溉后黄土（样品TJ-2）取自焦家村一菜地，经纬度为（36°06′38.62″N，103°19′52.36″E），开挖深度为11 m。探井每隔1 m取原状黄土土样，用于开展物理力学性质试验研究。
2 物质组成
甘肃黑方台地区至今已有50余年的灌溉历史。为探究灌溉对黄土物质组成的影响，采用X射线衍射法（XRD）测量了黄土的矿物成分，采用X射线荧光光谱分析法（XRF）测量了黄土的化学成分，并测量了黄土中可溶盐（包括易溶盐、中溶盐和难溶盐[25]）含量。
2.1 矿物成分
由X射线衍射试验结果可知，黑方台地区长期灌溉前后黄土中原岩矿物成分相同，主要有石英、长石、方解石、云母、白云石和闪石，其中石英含量（质量分数，下同）最高，其次是长石和方解石，以样品TJ-1深度3 m处黄土为例，三者之和高达85%[图2（a）]。与样品TJ-1相比，样品TJ-2黄土中石英、长石含量增大，以长石为例，其含量平均增大约5.8%[图2（b）]；而方解石、云母等含量普遍减少，以云母为例，其含量平均减少约1.2%[图2（c）]。
2.2 化学成分
与矿物成分相对应，组成黄土的化学成分主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O，其中SiO2含量最高，其次是Al2O3和CaO。以样品TJ-1深度3 m 处黄土为例，SiO2、Al2O3、CaO含量之和高达77.5%[图3（a）]。与样品TJ-1相比，样品TJ-2黄土中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量增大，其中SiO2含量平均增大约1.2%[图3（b）]；而CaO、MgO等含量普遍减少，其中MgO含量平均减少约0.4%[图3（c）]。
2.3 可溶盐
黄土中可溶盐含量为10%～16%，易溶盐含量最少，仅为0.83%～7.16%，中溶盐含量为0.93%～14.97%，难溶盐含量比较高，为77.87%～97.81%（图4）。与样品TJ-1相比，样品TJ-2黄土中可溶盐含量明显减少，降幅约为20.96%；易溶盐含量平均减少11.20%，中溶盐含量平均减少30.71%，难溶盐含量平均减少58.09%（图4）。
3 物理性质
长期灌溉对黄土物质组成产生显著影响，势必引起黄土物理性质发生某些变化。本文以此为出发点，探究了长期灌溉对黄土物理性质的影响，试验结果见表1和图5～8。经过长期农业灌溉，甘肃黑方台地区黄土天然密度、含水率、干密度和孔隙比变化显著，而相对密度、粒组含量和界限含水率变化相对不明显。与样品TJ-1相比，样品TJ-2黄土天然密度平均增加0.26 g・cm-3；含水率平均增加9.51%；干密度平均增加0.12 g・cm-3；孔隙比平均减少0.18。样品TJ-2黄土干密度增大应是灌溉过程中黄土湿陷造成的：文献记载1968～2012年初，台塬地面沉陷2～4 m[26]；在室内开展淋滤试验过程中，也观察到有明显湿陷现象（图9）。由此推断，灌溉过程中黄土发生湿陷，造成土体干密度增大，孔隙比减小。相对密度与土体矿物成分种类及含量密切相关，试验结果表明长期灌溉对黄土相对密度影响甚微。利用激光粒度仪测量了黄土的粒度分布，图10为深度4 m处黄土的粒度分布。与样品TJ-1相比，样品TJ-2黄土中黏粒含量平均增多0.6%，粉粒含量平均减少0.1%，砂粒含量平均减少0.5%，同时塑性指数有所增大。大量研究资料表明[14-18]，盐分在土体中起胶结与填充作用。样品TJ-2黄土在长期灌溉条件下，土中可溶盐含量减少，胶结弱化，造成粗颗粒分散，黏粒含量增多，塑性指数增大。
4 力学性质
4.1 试验方案
甘肃黑方台地区黄土具有强烈湿陷性，为避免湿陷的影响，故在室内进行淋滤试验模拟现场灌溉过程，制备不同淋滤时间的土样。黑方台地区灌溉水中离子种类与含量[27]和自来水相似（表2），故用自来水替代。淋滤试验过程如下：将从样品TJ-1采样点取回的原状土样削成直径为100 mm，高为160 mm的土柱，用涂有薄层凡士林的保鲜膜包裹土柱侧面，缓慢将其放入内壁涂抹凡士林的淋滤装置，上、下分别放置滤纸和周围涂抹玻璃胶的透水石，以避免淋滤装置内壁出现优先流；静置12 h后，开始进行淋滤试验（图11），稳定10 mm水头，自淋滤装置底部有淋滤液渗出时开始计时，称重、烘干淋滤液并绘制淋滤曲线（图12），达到设定淋滤时间后，移除水头并静置，待底部不再渗水后，将淋滤土样风干至原重，进行三轴试验。
三轴试验所用试样按深度不同分为3组，第一组为7.5～9.5 m，第二组为19.0～19.7 m，第三组为29.4～32.0 m，每组试样分为3级固结压力（100、200、400 kPa）。对照组为样品TJ-1未淋滤黄土，试验组淋滤时间根据淋滤曲线结果分别设置为8 h、3 d和15 d。为验证淋滤效果，采用ICS-1100离子色谱仪测试了淋滤液中相关离子质量浓度，试验结果见图13。以样品TJ-1深度8.5 m处土样淋滤液中SO2-4质量浓度为例，淋滤8 h时，该离子质量浓度为7 570.84 mg・L-1；淋滤3 d时，该离子质量浓度降低为2 825.96 mg・L-1；淋滤15 d时，该离子质量浓度仅为586.22 mg・L-1。
[5]胡 炜，朱立峰，张茂省，等.灌溉引起的黄土工程地质性质变化[J].地质通报，2013，32（6）：875-880.
HU Wei，ZHU Li-feng，ZHANG Mao-sheng，et al.The Changes of Engineering Geological Properties of Loess Caused by Irrigation[J].Geological Bulletin of China，2013，32（6）：875-880.
[6]张茂省，朱立峰，胡 炜，等.灌溉引起的地质环境变化与黄土地质灾害：以甘肃黑方台灌区为例[M].北京：科学出版社，2016.
ZHANG Mao-sheng，ZHU Li-feng，HU Wei，et al.The Changes of the Geological Environment and the Geological Disaster of Loess by Irrigation：A Case Study of Heifangtai Irrigation Area，Gansu Province[M].Beijing：Science Press，2016.
[7]张茂省，李同录.黄土滑坡诱发因素及其形成机理研究[J].工程地质学报，2011，19（4）：530-540.
ZHANG Mao-sheng，LI Tong-lu.Triggering Factors and Forming Mechanism of Loess Landslides[J].Journal of Engineering Geology，2011，19（4）：530-540.
[8]习 羽，李同录，邢鲜丽.灌渠渗漏诱发的黄土滑坡泥流触发机理分析[J].地球科学与环境学报，2017，39（1）：135-142.
XI Yu，LI Tong-lu，XING Xian-li.Analysis of the Triggering Mechanism of a Loess Flowslide Induced by Water Canal Leakage[J].Journal of Earth Sciences and Environment，2017，39（1）：135-142.
[9]王家鼎.高速黄土滑坡的一种机理：饱和黄土蠕动液化[J].地质论评，1992，38（6）：532-539.
WANG Jia-ding.A Mechanism of High-speed Loess Landslides：Saturated Loess Creeping Liquefaction[J].Geological Review，1992，38（6）：532-539.
[10]赵春宏，戴福初.深圳某填土滑坡破坏机理研究[J].中国地质灾害与防治学报，2007，18（2）：1-8.
ZHAO Chun-hong，DAI Fu-chu.Study on Failure Mechanism of a Fill Slope in Shenzhen[J].The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2007，18（2）：1-8.
[11]金艳丽，戴福初.灌溉诱发黄土滑坡机理研究[J].岩土工程学报，2007，29（10）：1493-1499.
JIN Yan-li，DAI Fu-chu.The Mechanism of Irrigation-induced Landslides of Loess[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2007，29（10）：1493-1499.
[12]金G丽，戴福初.饱和黄土的静态液化特性试验研究[J].岩土力学，2008，29（12）：3293-3298.
JIN Yan-li，DAI Fu-chu.Experimental Investigation of Static Liquefaction of Saturated Loess[J].Rock and Soil Mechanics，2008，29（12）：3293-3298.
[13]武彩霞，许 领，戴福初，等.黑方台黄土泥流滑坡及发生机制研究[J].岩土力学，2011，32（6）：1767-1773.
WU Cai-xia，XU Ling，DAI Fu-chu，et al.Topographic Features and Initiation of Earth Flows on Heifangtai Loess Plateau[J].Rock and Soil Mechanics，2011，32（6）：1767-1773.
[14]邴 慧，武俊杰，邓 津.黄土状盐渍土洗盐前后物理力学性质的变化[J].冰川冻土，2011，33（4）：796-800.
BING Hui，WU Jun-jie，DENG Jin.Variations of Physical and Mechanical Properties of Saline Loess Before and After Desalting[J].Journal of Glaciology and Geocryology，2011，33（4）：796-800.
[15]WEN B P，HE L.Influence of Lixiviation by Irrigation Water on Residual Shear Strength of Weathered Red Mudstone in Northwest China：Implication for Its Role in Landslides Reactivation[J].Engineering Geology，2012，151：56-63.
[16]何 蕾，文宝萍.灌溉溶滤对西北地区红层风化泥岩不排水抗剪强度的影响[J].水文地质工程地质，2014，41（3）：47-52.
HE Lei，WEN Bao-ping.Effect of Lixiviation by Irrigation Water on Undrained Shear Strength of Weathered Red Mudstone in Northwest China[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2014，41（3）：47-52.
[17]卢雪清.盐分变化对黄土强度特性影响的试验研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2012.
LU Xue-qing.Study on the Effect of Salinity Changes on Strength Character of Loess[D].Yangling：Northwest A&F University，2012.
[18]ZHANG F Y，WANG G H，KAMAI T，et al.Undrained Shear Behavior of Loess Saturated with Different Concentrations of Sodium Chloride Solution[J].Engineering Geology，2013，155：69-79.
[19]许 强，彭大雷，亓 星，等.2015年4.29甘肃黑方台党川2#滑坡基本特征与成因机理研究[J].工程地质学报，2016，24（2）：167-180.
XU Qiang，PENG Da-lei，QI Xing，et al.Dangchuan 2# Landslide of April 29，2015 in Heifangtai Area of Gansu Province：Characteristices and Failure Mechanism[J].Journal of Engineering Geology，2016，24（2）：167-180.
[20]亓 星，许 强，彭大雷，等.地下水诱发渐进后退式黄土滑坡成因机理研究：以甘肃黑方台灌溉型黄土滑坡为例[J].工程地质学报，2017，25（1）：147-153.
QI Xing，XU Qiang，PENG Da-lei，et al.Mechanism of Gradual Retreat Loess Landslide Caused by Groundwater：A Case Study of the Irrigation Loess Landslide in Heifangtai，Gansu Province[J].Journal of Engineering Geology，2017，25（1）：147-153.
[21]曹从伍，许 强，彭大雷，等.基于物理模拟实验的黑方台黄土滑坡破坏机理研究[J].水文地质工程地质，2016，43（4）：72-77.
CAO Cong-wu，XU Qiang，PENG Da-lei，et al.Research on the Failure Mechanism of the Heifangtai Loess Landslides Based on the Physical Simulation Experiments[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2016，43（4）：72-77.
[22]李锦，许 强，何雨森，等.甘肃黑方台滑坡滑距参数的BP神经网络模型[J].水文地质工程地质，2016，43（4）：141-146，152.
LI Hua-jin，XU Qiang，HE Yu-sen，et al.BP Neural Network Model for Analyzing the Impact Factors of the Travel Distance of the Heifangtai Landslide in Gansu[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2016，43（4）：141-146，152.
[23]周 飞，许 强，巨袁臻，等.黑方台黄土斜坡变形破坏机理研究[J].水文地质工程地质，2017，44（1）：157-163.
ZHOU Fei，XU Qiang，JU Yuan-zhen，et al.A Study of the Deformation and Failure Mechanism of the Heifangtai Loess Slope[J].Hydrogeology and Engineering Geology，2017，44（1）：157-163.
[24]谷天峰，朱立峰，胡 炜，等.灌溉引起地下水位上升对斜坡稳定性的影响：以甘肃黑方台为例[J].现代地质，2015，29（2）：408-413.
GU Tian-feng，ZHU Li-feng，HU Wei，et al.Effect on Slope Stability due to Groundwater Rising Caused by Irrigation：A Case Study of Heifang Platform in Gansu，China[J].Geoscience，2015，29（2）：408-413.
[25]关文章.试论可溶盐与黄土湿陷机理[J].桂林冶金地质学院学报，1986，6（3）：271-278.
GUAN Wen-zhang.On Soluble Salts and the Mechanism of Loess Collapsibility[J].Journal of Guilin College of Geology，1986，6（3）：271-278.
[26]文宝萍，余志山，黎志恒，等.灌溉条件下黑方台黄土湿陷特征及其内在机理[J].兰州大学学报：自然科学版，2015，51（6）：777-785.
WEN Bao-ping，YU Zhi-shan，LI Zhi-heng，et al.Collapsibility of the Loess Soils on Heifangtai Tableland Due to Wetting by Flooding Irrigation and Its Mechanism[J].Journal of Lanzhou University：Natural Sciences，2015，51（6）：777-785.
[27]陈 瑾，韩庆宪，李保雄.永靖黑方台灌区台面沉陷灾害、水土流失及防治[J].中国水土保持，1999（4）：15-17.
CHEN Jin，HAN Qing-xian，LI Bao-xiong.Land Surface Settlement，Soil Loss and Corresponding Harness in Heifangtai Irrigation Area in Yongjing County[J].Soil and Water Conservation in China，1999（4）：15-17.
[28]BS 1377-8：1990.British Standard Methods of Test for Soil for Civil Engineering Purposes Part 8：Shear Strength Tests（Effective Stress）[S].
[29]POULOS S J，CASTRO G，FRANCE J W.Liquefaction Evaluation Procedure[J].Journal of Geotechnical Engineering，1985，111（6）：772-792.
第8篇：物理性质范文
关键词：南沙地区软土 抗剪强度指标物理指标相关性分析研究
Abstract: The data of geotechnical investigation of multiple projects in Guangzhou Nansha area based on the evaluation, engineering properties of the soft soil in Nansha area; through multiple regression analysis, established the regression between the internal friction angle and water content, void ratio and cohesion and water content, plasticity index; through the analysis of correlation, master the relationship between shear strength and the relevant physical indicators. To provide a certain basis research results for the value of soft soil engineering in the region, has a certain theoretical and practical significance.
Key words: soft soil in Nansha area; shear strength; physical parameters; analysis of correlation
中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号：
1概述
广州南沙作为我国首批对外开放的东南沿海重要港口城市和珠江三角洲经济中心，是国务院批准设立的首批国家级经济技术开发区，也是广州市改革开放的窗口。按照《珠江三角洲改革发展规划纲要》，南沙地区将发展为集物流产业、邻港产业及高新技术产业为一体的现代产业基地。南沙是我国软土分布较为广泛的地区之一，是我国三角洲相软土的典型代表，具有孔隙比大、含水量高、工程性质变化范围大的特征。然而对该地区软土工程特性的研究工作起步较晚，原始数据采集难度大且许多研究工作仅针对某个具体工程开展，对整个区域内软土物理力学指标缺乏系统的研究，特别是对于工程建设中常用的抗剪强度指标研究不够，对其影响的主控因素和相互关系尚有待进一步研究，致使在实际工程中经常因处理方法未能针对其特点而效果不佳。
本文正是基于这种背景，结合多个广州南沙地区岩土工程勘察资料，在明确该地区软土类型和各类软土物理力学参数相关性的基础上，重点研究软土抗剪强度指标与其物理指标的相关性分析。从而在减少勘察费用、缩短工期的情况下对区域内软土的抗剪强度指标有较全面的了解，具有一定的理论意义和实际应用价值。
2、广州南沙地区软土的基本特征
广州南沙地区位于珠江出海口虎门水道西岸，是西江、北江、东江三江汇集之处，属河流冲积物覆盖海相层的二元相结构，为珠江三角洲冲积平原地貌，属珠江I级阶地，地势开阔低平，水网密布，湖塘众多，入海口地区大多为围垦填地。南沙地区软土主要包括淤泥及淤泥质粉质粘土，由于土的类型不同，其相应的物理力学性质也有所不同，因此，在软土物理力学性质指标的统计分析中，要对以上两种类型的软土分别进行分析。
该地区软土属于海陆交互相沉积和河流相冲积，厚度可达30m，属典型的软弱地基。南沙地区软土性质特点如下：
1）含水量高：一般大于40%，统计平均范围值为60～70%，部分区域高达95%； 2）天然孔隙比大：天然孔隙比平均范围值为1.23～1.62； 3）压缩性高：压缩系数大，压缩模量小，多处于欠固结状态，在工程性质表现为沉降量大；4) 抗剪强度低：粘聚力平均范围值为4.0～8.0kPa，内摩擦角平均范围为5.0～9.0度； 5）固结系数小:固结系数平均范围值为0.90～1.50×10-3cm2/s； 6）结构性强：触变灵敏度St=1.5～4.3，局部高达6.0～8.0，远高于其它地区；7）承载力低：地基承载力特征值一般为40～80kPa，不进行地基加固则很难满足工程建设需要。
3、抗剪强度指标与物理指标间的相关性分析
由于软土易扰动，且存在流塑性，需要采用较多数量的原状土样，进行重复的土工试验，以确定土性参数，这将需要大量的工程费用。运用数理统计方法中的回归分析对各指标的相关性进行分析，可获得各指标间的规律性关系，通过较易取得的物理指标反演较难得到的力学性质指标，也可以作为检验室内试验指标的参考依据，为工程设计服务。
大量的试验数据，通过相关性分析，能揭示指标之间的内在联系。为了比较全面的研究南沙地区软土抗剪强度指标与物理指标间的相互关系，采用多元线性回归方法，建立它们之间的回归方程和相关系数。
3.1 多元线性回归方法[1]
假设变量y与另外P个变量的联系是线性的，它的第a试验数据是：
那么这一组数据可以假设有如下的结构式：
式中是+1个待估计参数；是个可以精确测量或可控制的一般变量；是个相互独立且服从同一正态分布的随机变量，采用最小二乘法来估计参数β。
设分别是参数的最小二乘估计，则回归方程为：
3.2 软土抗剪强度主要影响因素
软土的物理性质指标容易测出，而强度指标相对较难，试验过程较复杂，试验周期较长，人为误差较大，若能建立强度指标与物理指标间的相关关系，则对实际工作有较强的参考价值。影响土体抗剪强度的因素很多，土的抗剪强度及影响因素的关系可以定性地用以下公式表示：
式中e为孔隙比；C为土的组成；H为应力历史；T为温度，ε和ε′分别为应变和应变率；S为土的结构；c和φ分别粘聚力和内摩擦角。而且各因素之间存在着内在的联系，特别是力学指标粘聚力c和内摩擦角φ，是软土工程设计中考虑最多的指标，它们往往受到多个指标的影响。要想得到与实际较为相符的结果，必须同时考虑多个因素对其的影响，分析其与多个物理性质指标间的关系。
本文主要探讨内摩擦角φ与天然含水量w、孔隙比e及粘聚力c与天然含水量w、塑性指数Ip之间的内在联系，并着重分析天然含水量w、孔隙比e、塑性指数Ip对内摩擦角φ和粘聚力c的影响范围及原因。
第9篇：物理性质范文
关键词 集输管网运行管理 减少污染 降低费用
中图分类号：TU996 文献标识码：A
1 加强人防、物防及技防力度
针对管网穿孔污染及青苗费高额支出现状，我们首先要从尽最大可能降低污染做起，认真做好“三防”建设。按照“人防抓落实、物防抓巩固、技防抓提高”的总体要求，对各个防范环节制定相应的防范措施，加强内部管理和督导落实。
1.1加强“人防”管理
（1）加强职工的思想教育，使每一名职工都能充分发挥主人翁责任，做一名优秀的企业管理者。（2）成立专职的外输线巡线班。抽取品质好、体质好、熟悉线路的职工，联合矿民警队人员，共同负责夜间外输线的巡逻工作。（3）白天实施步行巡线制度。每天由专人对所属管线重点路段进行步行巡查，主要检查有无管线穿孔，有无盗油的可疑线索，管线途径地有无污染。每周由各队站组织一次大型人工巡线，对管线全程进行大规模的步行巡查，对可疑点进行逐一排除。
1.2巩固“物防”管理
加强重点防范设施的配备，完善各项管理制度及防控措施，加强重点部位外输线巡护，扩大防控范围。
（1）针对外输线打眼严重，运用新型检测仪，能够对某一地段盗油发出警报，能够及时采取措施，减小污染范围。（2） 夜间巡线人员配备必备的防身器械、夜视仪等，以备及时发现情况及时汇报联系民警队出警处理。（3）安装外输线泄漏报警仪，对外输线泄漏情况进行实时监控。（4） 完善站内视频监控系统，做到站内各生产岗位、运行管网实时监控，发现问题及时处理。
1.3提高“技防”力度
不断完善网络监控，利用好外输线监控自动报警，不断提升主要生产设施的防范控制水平。
（1）设置监控岗，实时监控各外输线运行情况，及时发现管道泄漏。（2）建立流量计对比台帐及外输线分析台帐，在外输线监控系统发现问题的同时，结合流量计对比一分钟数据更加准确的判断输差的形成的影响因素。
2 合理控制参数，严禁管线超温、超压运行
原油集输管线由于使用年久，管内介质各有不同，管线自身腐蚀穿孔情况相对较为严重，尤其是部分高含水管线内部结垢严重，管线的外输能力大大下降，为保证联合站大罐库存，多数站均采用提压外输，结果只能使得管线的运行效率不断降低，形成恶性循环，也给管线穿孔埋下了较大的安全隐患。同时，由于外输线较长，管线沿程温降幅度较大，要保证末站进站原油温度，只能提高首站出站温度，而常年的高温运行，也使得管线的弹性系数不断下降。因此，合理控制运行参数，严禁管线超温、超压运行也是降低管线腐蚀穿孔频率的一项重要指标。
3加强信息分析及反馈机制
在“三防”管理的基础上，建立外输线的外输参数监控及参数变化信息反馈机制。联合站设立中控岗，主要任务是负责外输线压力、流量的实时监控，发现参数突变及时排除相关各站操作因素，通过系统的报警定位对可疑情况予以进一步的确认并及时地将信息反馈到矿调度、矿保卫和巡线班，避免盲目性，争取在最短的时间内将可疑情况发现。
4提高污水外输线的重视力度
近年来，随着环保生产的大力推行，环境保护工作日趋重要，污水外流污染的处罚日趋严重，污水管线穿孔污染的青苗赔偿费用较原油管线穿孔有过之而不及。而污水管线由于受到外输污水介质物理性质的影响，其腐蚀穿孔的速度非常快，新上的污水管线通常使用时间不足一年就开始频繁穿孔。因此，将污水外输线的管理纳入重点，提高污水外输线的重视力度，对已经腐蚀严重的管线加快更新力度，加强污水管线的日常巡线、维护及监控工作，对于管线的穿孔及渗漏现象能够及时发现及时进行处理，尽量把管线穿孔污染降低到最低限度，这也是加强集输管网管理，降低青苗费支出的一项非常重要的工作。
