快速測(cè)定非飽和土土水特征曲線方法的試驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、非飽和土土水特征曲線是用來(lái)描述土體的含水量(飽和度)與基質(zhì)吸力之間的關(guān)系。土水特性的研究對(duì)于分析有關(guān)非飽和土問(wèn)題至關(guān)重要，如地表淺層污染物遷移速率與范圍的預(yù)測(cè)及其處理問(wèn)題、降雨誘發(fā)的邊坡失穩(wěn)、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題、支擋結(jié)構(gòu)側(cè)向土壓力的計(jì)算與穩(wěn)定性分析等問(wèn)題中所涉及到的非飽和土滲流、變形與強(qiáng)度問(wèn)題，均需要獲得非飽和土的土水特征曲線，才能對(duì)這些重要問(wèn)題進(jìn)行合理有效的分析。因此，非飽和土土水特征曲線的確定在實(shí)際工程應(yīng)用中具有重要研究意義。

2、r>　　 本文主要圍繞最近提出的快速測(cè)定非飽和土土水特征曲線方法的有效性與可靠性開(kāi)展了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證研究工作，主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)由于改進(jìn)聯(lián)合測(cè)試系統(tǒng)的壓力量程較低(0-500kPa)，只能控制基質(zhì)吸力在500kPa以內(nèi)進(jìn)行土水特征曲線的測(cè)試，而對(duì)于粘土、膨脹土、紅粘土等細(xì)粒土在該吸力范圍內(nèi)仍難以獲得其完整的土水特征曲線。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們根據(jù)其設(shè)計(jì)原理改造并完成了一套能夠測(cè)量高吸力范圍(0-1500kPa)

3、的土水特征曲線的測(cè)定裝置，并進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)測(cè)試。
　　 (2)基于建立的動(dòng)態(tài)非平衡條件下土水特性獲得平衡條件下土水特征關(guān)系的動(dòng)態(tài)模型，該模型不僅考慮了當(dāng)前基質(zhì)吸力增量對(duì)飽和度的影響，還考慮了以往各級(jí)基質(zhì)吸力增量對(duì)飽和度的影響，即考慮了“遺傳效應(yīng)”。通過(guò)該方法，理論上可以通過(guò)動(dòng)態(tài)非平衡條件下的土水特性獲得靜態(tài)條件下的土水特征關(guān)系模型，同時(shí)結(jié)合滲透函數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，獲得非飽和土的土水特性，能夠大量地節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間，滿足工程需求。

4、　　 (3)針對(duì)粉土與紅粘土兩種細(xì)粒土樣，利用軸平移技術(shù)，開(kāi)展了動(dòng)態(tài)多步溢出試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與理論模型分析表明，采用該方法得到的土水特征曲線與實(shí)測(cè)的平衡土水特征曲線基本吻合，該方法不僅操作性強(qiáng)，而且大大節(jié)約了試驗(yàn)時(shí)間，驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)方法測(cè)定非飽和土土水特征曲線的適用性及可靠性。
　　 (4)開(kāi)展了不同吸力步和加載時(shí)間下的一系列動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，進(jìn)行了定量的對(duì)比與分析，進(jìn)而針對(duì)不同土類提出了相關(guān)的試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)，為理論方法的推廣與應(yīng)用提供了