基于动态露点等温线法的土的持水特性研究

来源 :信阳师范学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cicf1986
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土的持水特性曲线SWRC(Soil water retention curve)指土的重力或体积含水率与吸力间关系,是非饱和土最重要的本构关系。大多SWRC由轴平移方法测得,对应低吸力范围(0~1.5 MPa);然而工程实践中相对湿度RH常低于95%(吸力大于6.8 MPa),因而高吸力范围内土的持水特性研究非常必要。本文采用动态露点等温线DDI(Dynamic Dew-Point Isotherm)法测得Wyoming Bentonite、宁明膨胀土、Denver Bentonite、荆门黄褐色膨胀土、Denver Claystone、荆门棕褐色膨胀土、信阳黏土、武汉黏土、三门峡粉质黏土、郑州粉土、煅烧高岭土、开封黄河砂高吸力范围(6.8~510.9 MPa)的SWRC,用吸湿结束点(RH为95%)对应的重力含水率w95量化高吸力下的持水能力、采用SWRC滞回区域面积HHA(Hydraulic hysteresis area)、脱吸湿过程重力含水率最大差值?wmax反映滞回效应强弱,探讨w95、HHA、Δwmax与土性参数间关系,采用多项式对12种土高吸力下SWRC进行数学描述。采用DDI法测得Wyoming Bentonite、宁明、荆门黄褐色3种膨胀土不同温度下SWRC,并探讨高吸力下膨胀土持水特性的温度效应规律。结论如下:(1)用相对湿度95%对应重力含水率w95量化高吸力下持水能力,煅烧高岭土为1.0%,而Denver Bentonite为22.5%,表明从砂土到极高塑性黏土,12种土高吸力下持水能力差别很大,且与塑性指标(SSA、w L、Ip)正相关。(2)用滞回区域面积HHA量化滞回效应强弱,煅烧高岭土为0 k Pa,Wyoming Bentonite为13641 k Pa,表明从砂土到极高塑性黏土,12种土高吸力下滞回效应差别很大,亦与塑性指标(SSA、w L、Ip)正相关。(3)采用3次多项式拟合12种土样高吸力下w-ψ关系表示的SWRC取得了很好的效果,R2均大于0.95,RMSE均小于0.54%。(4)3种膨胀土的持水能力(w95)大体随温度的升高呈降低趋势,其SWRC滞回效应(HHA、?wmax)亦随温度的升高而减弱。用改进的Fredlund-Xing(1994)新模型能够很好的再现不同温度下3种膨胀土的SWRC。
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