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本文选取广西地区具有代表性的四种红粘土为主要研究对象,以其热物性及电磁特性为研究目的,通过热物性试验、介电常数试验和微观试验等室内试验,较全面的揭示土体热导率和介电常数随干密度和含水量变化的规律并分析其原因。主要研究成果如下: 1、通过对不同干密度和不同体积含水量情况下四种红粘土的热物性试验,得到土体热物性随土中水形态变化的规律和随干密度变化的规律:在质量含水率相同情况下,土体的热导率随干密度的增大而增大;在干密度相同的情况下,土体的热导率随体积含水量的增加而增加,但是增长斜率在某一临界含水量发生改变,而且热导率的增长速度与石英含量有关。 2、比较串联、并联、Maxwell-Eucken、有效介质理论等五种常用二相、三相的热导率基本模型公式的特点,并探讨各模型在实践中的适用性。结果发现,在含水量低于某值时,可用三相有效介质理论模型(EMT模型)预测热导率;在含水量超过该值时,可用三相并联模型预测热导率;以上两种模型预测值与试验值的误差均在工程允许误差范围之内。 3、用有效介质理论计算红粘土热导率时,固相热导率按其矿物成分的差分有效介质理论计算取值,而不能以一般土的固相热导率取值。 4、通过对不同干密度和不同体积含水量情况下四种红粘土的介电常数试验,分析土体随干密度和含水量的变化对介电常数的影响:在质量含水率相同情况下,土体的介电常数随干密度的增大而增大;在干密度相同情况下,土体的介电常数随体积含水量的增加而增加,但在某临界点,增长斜率发生改变。 5、比较分析Maxwell-Garnett理论和差分有效介质(Differential effective medium)理论两种常用的非饱和土有效介质理论的特点,并探讨两种模型在实际应用中的适用性。