13092.非飽和黃土水汽遷移規(guī)律的試驗(yàn)研究及數(shù)值分析

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文非飽和黃土水汽遷移規(guī)律的試驗(yàn)研究及數(shù)值分析專業(yè)：巖土工程碩士生：閆玉闖指導(dǎo)老師：王鐵行教授摘要黃土中含水量的變化會對其變形和強(qiáng)度特性造成重要影響，致使黃土工程出現(xiàn)沉陷、塌岸、開裂、邊坡失穩(wěn)等災(zāi)病害問題，而土體中水分遷移是造成含水量發(fā)生變化的主要原因。因此，掌握土體中水分遷移規(guī)律不僅可以完善非飽和土體的理論研究工作，對實(shí)際工程也具有重要意義。水分遷移主要分為氣態(tài)水遷移和液態(tài)水遷移兩種，本文以西安地區(qū)的非飽和黃土

2、作為研究對象，在等溫條件下對非飽和黃土進(jìn)行了氣態(tài)水遷移規(guī)律和氣、液水混合遷移規(guī)律的試驗(yàn)研究，結(jié)合推導(dǎo)所得的氣態(tài)水遷移方程和液態(tài)水遷移方程，運(yùn)用數(shù)值計(jì)算軟件對方程進(jìn)行編程求解，最后將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。得到的主要研究成果如下：基于試驗(yàn)結(jié)果，探討在不同影響因素下氣態(tài)水遷移規(guī)律和氣、液態(tài)水混合遷移規(guī)律以及兩者的關(guān)系。試驗(yàn)研究表明：含水量水平、梯度的改變對氣態(tài)水遷移量均有一定的影響，并且含水量梯度對氣態(tài)水遷移量的影響程度較含水量水平

3、高；其次，隨著遷移時(shí)間的增加，氣態(tài)水遷移量也逐步增大，但是遷移速率會逐漸降低。試驗(yàn)數(shù)據(jù)還表明，在保持含水量梯度不變的情況下，氣態(tài)水遷移量隨含水量水平的提高而增加，但當(dāng)含水量水平達(dá)到一定程度后，氣態(tài)水遷移量反而減小。通過試驗(yàn)對比揭示出當(dāng)含水量低于某一界限值時(shí)黃土中只存在氣態(tài)水遷移，高于該臨界值時(shí)，土體中水分遷移形式由氣態(tài)水遷移轉(zhuǎn)變?yōu)闅狻⒁簯B(tài)水混合遷移，且隨著含水量的提高，氣態(tài)水遷移量在總遷移量中所占的比重逐漸降低。利用非飽和土力學(xué)等相關(guān)理