非饱和黄土水分特征曲线的研究

采用压力板法测定了非饱和黄土的基质吸力。结果表明，非饱和黄土的水分特征曲线可用幂函数关系描述；吸着水含量与毛细管水含量随基质吸力的增大而减小；基质吸力由吸着力和毛细管力形成     

易溶盐含量对原状非饱和伊犁黄土强度的影响

【目的】研究易溶盐含量和基质吸力对非饱和伊犁黄土强度的影响规律，为伊犁黄土地区工程建设提供参考。【方法】利用水膜转移法将配置好的盐溶液加入原状伊犁黄土土样中，制成3种不同易溶盐含量（5，14，26 g/kg）土样，采用非饱和土三轴仪进行3种不同易溶盐含量下控制净围压（100，200，300 kPa）和基质吸力（50，100，150 kPa）的三轴固结排水剪切试验，测定并分析土样强度的变化规律。【结果】非饱和伊犁黄土的偏应力 轴向应变关系曲线均为硬化型；在相同净围压和基质吸力作用下，易溶盐含量14 g/kg非饱和伊犁黄土的强度最高。非饱和伊犁黄土的有效黏聚力随基质吸力的增大而增大，随易溶盐含量的增加呈先增大后减小的趋势,易溶盐含量5，14，26 g/kg的非饱和伊犁黄土在50，100，150 kPa 3种基质吸力下的有效黏聚力分别为21.30，31.50，40.50 kPa，33.10，44.80，58.10 kPa和19.70，28.30，36.70 kPa。有效内摩擦角随基质吸力的增大基本不变；随易溶盐含量的增加呈先减小后增大的趋势，分别为23.33°，22.35°，23.76°。随着易溶盐含量的增加吸力摩擦角分别为10.76°，14.04°，9.65°，呈先增大后减小的趋势，且增减速率相同。【结论】基于Barcelona模型建立的非饱和伊犁黄土弹塑性模型的剪切屈服面方程，具有可以考虑易溶盐含量和基质吸力两个因素耦合变化的优点，适用于易溶盐含量较高的伊犁黄土。     

易溶盐含量对原状非饱和伊犁黄土强度的影响

【目的】研究易溶盐含量和基质吸力对非饱和伊犁黄土强度的影响规律,为伊犁黄土地区工程建设提供参考。【方法】利用水膜转移法将配置好的盐溶液加入原状伊犁黄土土样中,制成3种不同易溶盐含量(5,14,26g/kg)土样,采用非饱和土三轴仪进行3种不同易溶盐含量下控制净围压(100,200,300kPa)和基质吸力(50,100,150kPa)的三轴固结排水剪切试验,测定并分析土样强度的变化规律。【结果】非饱和伊犁黄土的偏应力-轴向应变关系曲线均为硬化型;在相同净围压和基质吸力作用下,易溶盐含量14g/kg非饱和伊犁黄土的强度最高。非饱和伊犁黄土的有效黏聚力随基质吸力的增大而增大,随易溶盐含量的增加呈先增大后减小的趋势,易溶盐含量5,14,26g/kg的非饱和伊犁黄土在50,100,150kPa 3种基质吸力下的有效黏聚力分别为21.30,31.50,40.50kPa,33.10,44.80,58.10kPa和19.70,28.30,36.70kPa。有效内摩擦角随基质吸力的增大基本不变;随易溶盐含量的增加呈先减小后增大的趋势,分别为23.33°,22.35°,23.76°。随着易溶盐含量的增加吸力摩擦角分别为10.76°,14.04°,9.65°,呈先增大后减小的趋势,且增减速率相同。【结论】基于Barcelona模型建立的非饱和伊犁黄土弹塑性模型的剪切屈服面方程,具有可以考虑易溶盐含量和基质吸力两个因素耦合变化的优点,适用于易溶盐含量较高的伊犁黄土。     

非饱和黄土中的吸力与有效应力

用压力板法和回归分析法研究了基质吸力对非饱和黄土强度性质的影响。结果表明，非饱和黄土的基质吸力与饱和度在双对数座标上呈直线关系；起始基质吸力与液限、塑性指数及粘粒含量呈线性规律变化；有效应力影响系数与其起始基质吸力呈线性关系，且随粘粒含量的增大而增大。     

非饱和黄土中的吸力与有效应力

用压力板法和回归分析法研究了基质吸力对非饱和黄土强度性质的影响。结果表明，非饱和黄土的基质吸力与饱和度在双对数座标上呈直线关系；起始基质吸力与液限、塑性指数及粘粒含量呈线性规律变化；有效应力影响系数与其起始基质吸力呈线性关系，且随粘粒含量的增大而增大。     

三轴状态原状结构性黄土基质吸力特性研究

【目的】研究三轴应力条件下原状结构性黄土的基质吸力特性,为黄土的工程应用提供参考。【方法】通过常规三轴试验,研究采自陕西西安、甘肃定西、新疆石河子的黄土1、黄土2和黄土3 3种原状结构性黄土的构度指标,分析构度指标随含水率的变化关系及基质吸力随构度指标的变化关系。在不同湿度、不同围压条件下,通过非饱和土三轴仪对原状结构性黄土进行控制气压力的常含水率试验,分析饱和度、围压对基质吸力的影响,并揭示常含水率剪切过程中基质吸力的变化规律。【结果】原状结构性黄土的基质吸力和构度指标均随含水率的增大而降低,基质吸力随构度指标的升高而增大,表明黄土的结构性越强,基质吸力相对越大;在固结过程中,试样基质吸力随着围压的增大而逐渐降低;在试样剪切过程中,不同含水率试样基质吸力随轴向应变的增长表现出不同的变化规律,3种供试黄土含水率(w)小于塑限含水率(即黄土1w=13%,15%,黄土2w=15%,18%,黄土3w=11%,13%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而增大,当含水率大于等于塑限含水率(即黄土1w=18%,23%,黄土2w=21%,24%,黄土3w=16%,20%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而减小。在初始含水率引起的饱和度变化及试样剪切过程中引起的饱和度变化两种情况下,试样的基质吸力有着不同的变化规律,前者呈单调下降趋势,后者在含水率小于塑限时呈单调上升趋势,在含水率大于等于塑限时呈单调下降趋势。【结论】结构性黄土基质吸力特性与湿度、构度、围压、饱和度等多种因素相关;土样含水率在大于等于塑限与小于塑限时基质吸力有着不同的变化趋势。     

从饱和度再认识非饱和表层土吸力

为了探讨非饱和土水膜中的重力水对总吸力的影响,根据饱和度大小情况,将非饱和土中的水、气形态分成了四类,即界限饱和度Sr1,Sr2,Sr3,Sr4.分析了非饱和土中的总吸力组成和水膜中重力水对总吸力的影响,并推导出界限饱和度Sr2条件重力水对总吸力影响的计算公式,在此基础上给出了颗粒级数分别为10-3mm~100mm的总吸力与饱和度的关系图.最后选择了一种试验值模拟比较.模拟比较表明,考虑重力水的作用下理论计算值与实测值更加吻合,从而证实了重力水对吸力的影响是不可忽略的.     

非饱和土边坡稳定分析中强度折减法与条分法的比较

【目的】对比分析不同基质吸力分布条件下,Bishop条分法和强度折减有限元法计算结果的异同。【方法】在考虑非饱和基质吸力条件下,基于Bishop条分法和强度折减有限元法的计算原理和实现方法,开发了可考虑基质吸力的Bishop条分法和强度折减有限元法的相关程序,并且针对某边坡工程进行了计算分析。【结果】在基质吸力逐步减弱直至丧失的过程中,2种方法均在一定程度上反映了非饱和土边坡安全系数降低的现象,但二者确定的安全系数大小有一定差异,且二者确定的潜在滑动面形状和位置差异较大。【结论】相比而言,在较复杂基质吸力分布条件下,强度折减有限元法适用性较好、计算结果较合理,有较大的发展前景。     

糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的土水特征曲线研究

[目的]研究糯扎渡水电站滑坡体非饱和土的基质吸力,为运用非饱和土力学理论研究滑坡判据提供参考。[方法]运用快拔式张力计选取在岩性上具有代表性的5处滑坡(典型强风化砂岩、页岩,典型全强风化花岗片麻岩,典型全风化粉砂岩,典型全风化花岗岩,典型全风化花岗岩)进行现场观测试验,对比不同岩性岩石在天然状态和模拟饱和状态下的基质吸力变化曲线。[结果]不同岩性对于基质吸力的降低呈现不同的变化曲线,基质吸力的降低以全强风化花岗片麻岩最明显,全风化花岗岩次之,全强风化粉砂岩变化相对最小。[结论]滑坡体含水率对其强度的影响显著。     

河南省主要类型土壤低吸力段持水特性的研究

 运用张力计法对河南省7种主要类型土壤低吸力段持水特性进行了研究，按照θ=AS#+（-B）模式建立了低吸力持水曲线方程,分析了土壤性质与持水特性的关系。结果表明:各类型土壤的水分变化过程均存在明显的滞后圈，其中两合土、立黄土滞后圈宽度较大，红胶土和砂姜黑土滞后圈宽度最窄，且各类土壤均呈现从表层到深层滞后圈由宽变窄的趋势。从A·B值和比水容量进行评价，立黄土、两合土持水特性最好，潮褐土、淤土次之，砂姜黑土、红胶土和黄褐土较差。在0.020～0.090Mpa吸力段,土壤持水量与质地关系密切，在极低吸力段，土壤持水量与容重、孔隙度关系密切，有机质含量与整个低吸力段的持水量均有正相关关系；A·B值和比水容量与质地、容重及总孔隙度有密切关系，用A·B值和比水容量的大小可作为土壤抗旱性的综合指标。