非飽和土土水特征曲線的預測研究.pdf

1、在實際工程中，人們遇到的越來越多的工程事故都是由于土體處于非飽和狀態(tài)造成的，這引起了人們對非飽和土力學理論及其應用的關注。土水特征曲線(Soil-Water Characteristic Curve，簡稱SWCC)，是指非飽和土中吸力與含水量之間的關系。由于其可以反映土體處于非飽和狀態(tài)時的水力、力學性質(zhì)，在非飽和土力學的諸多領域，例如滲流理論、強度理論等均得以應用，因而對非飽和土土水特征曲線本身的研究是具有實際工程意義的。目前測定土水特

2、征曲線的方法主要有直接測定和間接測定兩大類。室內(nèi)的直接測定方法最大的制約問題就是耗時、不經(jīng)濟，以現(xiàn)有的設備技術條件，測定一條完整的脫濕和吸濕的土水特征曲線需要幾周甚至幾個月的時間，而且對試驗精度要求也較高；相比直接測定法，間接測定法更加的快捷和經(jīng)濟，因而人們更加親睞通過模型來間接獲得非飽和土的土水特征曲線。據(jù)此，本文從預測土水特征曲線的模型出發(fā)，結合分形理論，主要做了以下幾點工作：
　　(1)分析了土水特征曲線的實際工程意義，對典

3、型的土水特征曲線的測定方法進行了總結，同時對各種方法的優(yōu)缺點進行了簡單的評述，以供參考。
　　(2)簡單的介紹了分形理論的形成和發(fā)展以及目前已有的主要的預測非飽和土土水特征曲線的分形模型，對各分形模型的前提條件、擬合效果以及適用范圍做了簡單評價。
　　(3)依據(jù)本文的研究目的，從武漢三個工地選取土樣，室內(nèi)測定試驗用土的基本土性參數(shù)。采用先進的高精度儀器(GEO-Experts應力相關的土水特征曲線壓力板儀系統(tǒng))室內(nèi)實測重塑土

4、的土水特征曲線，以提高試驗結果和數(shù)據(jù)分析的可信度。
　　(4)采用Mastersizer2000型激光粒度儀在試驗用土的整個粒徑范圍內(nèi)測定其顆粒粒徑-體積分布關系，在假定實驗用土密度不變的條件下，將土的顆粒粒徑-體積分布關系轉換成土體質(zhì)量-粒徑分布關系曲線，選用實用性最強的分形模型求得分維數(shù)，以預測試驗用土的土水特征曲線。
　　(5)對土水特征曲線的室內(nèi)實測結果以及模型預測結果進行對比，分析模型的適用性，為模型的實際工程應用