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     

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。     

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。     

含水量对非饱和黄土强度的影响

试验和分析表明，在较大的含水量变化范围内，非饱和黄土的粘聚力和含水量之间呈幂函数关系。依据库伦－摩尔强度准则，非饱和黄土的抗剪强度随外部压力和含水量的变化规律可用强度曲面描述，提出了非饱和黄土强度的临界含水量计算式。     

非饱和黄土的结构变化特性

以陕西杨凌原状黄土和人工结构性黄土为研究对象,通过非饱和黄土的压缩试验获取的基本资料,求取非饱和黄土在不同结构状态下的综合结构势参数,研究了黄土在压缩试验状态下的结构变化特性。结果表明,对于原状结构黄土,含水率对结构性参数影响明显,含水率愈低同一压力下对应的结构性参数愈大,尤其在低含水率区域,含水率变化强烈影响黄土的结构性;对于人工结构性黄土,黄土的结构性受密度、含水率和水泥含量的耦合因素影响,总体表现为干密度愈低、含水率愈小、水泥含量愈高,黄土的结构性愈强。     

含水量对非饱和黄土强度的影响

试验和分析表明，在较大的含水量变化范围内，非饱和黄土的粘聚力和含水量之间呈幂函数关系。依据库伦－摩尔强度准则，非饱和黄土的抗剪强度随外部压力和含水量的变化规律可用强度曲面描述，提出了非饱和黄土强度的临界含水量计算式。     

宁南黄土丘陵区旱地作物水分平衡特征与水分生态适应性研究

依据田间试验结果 ,对宁南黄土丘陵区主要作物水分平衡特征与水分生态适应性进行定量评价。结果表明 ,夏熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 5 5 9%～ 6 3 8% ,丰水年份为84 1%～ 86 4 % ;秋熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 6 7 7%～ 79 0 % ,丰水年份为92 1%～ 95 1%。水分生态适应性因作物类型和降水条件而存在差异 ,秋熟作物水分生态适应性指数高于夏熟作物 ,丰水年份的作物水分生态适应性指数高于干旱年份。旱地 6种主要作物的水分生态适应性指数排序依次为 :谷子 >马铃薯 >糜子 >胡麻 >豌豆 >春小麦。研究结果可为制定合理的旱区种植制度决策方案提供理论依据     

非饱和黄土的结构强度及其作用

用快剪法测定非饱和黄土的结构强度。结果表明，非饱和黄土的结构强度可用于其原始结构破坏后所丧失的强度 衡量，结构强度五初始含水量间具有显著的幂函数关系，非饱和黄土的抗剪强度可用其结构强度描述。文中还给出了非饱和黄土结构强度终止含水量的概念。     

非饱和重塑土固结变形影响因素试验研究

本文通过设计的一系列单向固结试验,分析了荷载、排水条件等因素对非饱和重塑土固结变形的影响。结果表明,随着荷载的增加,土样固结所需要的时间增加;相同荷载下,不能排水的土样固结变形明显小于可以自由排水的土样。土样质量达到稳定的时间要长于土样固结的时间,一定阶段后,土样水分已经很少,土壤基质吸力不再起主导作用,水分的散失不再影响土壤的固结变形,土壤的形变已经达到稳定。不同荷载下土样的相对质量都稳定在约1.041左右,土样质量的最终稳定值并不是取决于所加的荷载,而是由土样内部的性质决定的。不同荷载下非饱和土样的饱和度值都稳定在约18.86%左右。非饱和土样孔隙水的散失受环境温度的影响较大,而受荷载的影响较小。本试验为研究非饱和重塑土固结稳定影响因素提供了一种方法。     

非饱和黄土最大动弹性模量试验研究

在山西太原黄土动力试验的基础上,对非饱和黄土的最大动弹性模量进行了分析。结果表明,非饱和黄土的最大动弹性模量随周围压力的增大而增大,在相同的周围压力下,含水率越低对应的最大动弹性模量越大,在相同的含水率条件下,周围压力越大对应的最大动弹性模量也越大;含水率≥10%时,非饱和黄土最大动弹性模量关于周围压力随含水率的归一化效果较明显,而低含水率（5%）条件下归一化效果不明显。     

楸树品种间水分特征曲线主要参数比较与抗旱性评价

由于自花不孕、旱地造林技术不当等因素导致楸树Catalpa bungei资源急剧下降。利用水分特征曲线测定3个楸树品种（金丝楸,周楸2号,圆基长果楸）的11个水分特征参数,旨在为我国干旱、半干旱地区造林树种选择及进一步开发楸树资源提供理论依据。供试1年生楸树扦插苗分别进行Hoagland营养液 ＋ 120 g·L^－1PEG 6000模拟干旱胁迫处理（Ⅰ）及Hoagland营养液对照处理（Ⅱ）,处理1 d后,取茎段用hammel逐渐升压连续测定法进行测定。结果表明,在饱和含水时的渗透势Ψ_π¹⁰⁰、组织充分膨胀时的压力势Ψ_p100、质外体水V_b、质外体水与共质体水比值V_b/V_f、质外体水相对含量C_AW指标评价上金丝楸抗旱能力最强。利用抗旱性指数公式综合评价楸树品种的抗旱能力为：金丝楸Ⅱ＞周楸2号Ⅱ＞周楸2号Ⅰ＞金丝楸Ⅰ＞圆基长果楸Ⅱ＞圆基长果楸Ⅰ。因此旱地造林宜选用金丝楸,其为较耐旱的类型。表2参23     

非饱和黄土的结构强度及其作用

用快剪法测定非饱和黄土的结构强度。结果表明,非饱和黄土的结构强度可用其原始结构破坏后所丧失的强度衡量,结构强度与初始含水量间具有显著的幂函数关系,非饱和黄土的抗剪强度可用其结构强度描述。文中还给出了非饱和黄土结构强度终止含水量的概念。     

不同母质红壤测定土壤水分特征曲线的最适离心时间探讨

以湖北省第四纪红色黏土、花岗岩和石英砂岩3种母质发育的红壤为研究对象,采用离心机法测定土壤水分特征曲线,探讨不同转速(吸力)下的最佳离心时间。结果表明:当待测土壤水吸力在0~30 kPa范围内,相同母质的最佳离心时间相同;当待测土壤水吸力大于30 kPa时,随着吸力的增大,最佳离心时间的增幅变快。相同离心力下,随着黏粒含量增加,最佳离心时间变长。在土壤水吸力为1.5 MPa条件下,黏粒含量分别为23.32%和65.61%的红壤达到测定稳定所需的时间分别为160和700 min,以幂函数模拟最佳离心时间与土壤水吸力的关系效果较好。     

包气带水分特征曲线参数模型及算法分析

[目的]为包气带水分特征曲线参数寻找一种合理有效的拟合方法。[方法]结合试验实测数据,利用非线性无约束算法、非线性最小二乘法和粒子群优化算法对模型中的参数进行拟合。[结果]在对Brooks．Corey模型采用非线性回归分析、优化算法拟合的参数中,拟合的θr分别为0．830和0．349,显然脱离了物理背景;非线性回归分析拟合VanGenuchten模型中的参数α显然脱离物理背景。不同算法对Gardner模型中参数影响不大。VanGenuchten模型能完整地刻画整个脱湿曲线,Brooks—Corey模型和Gardner-Russo模型在含水率接近饱和状态时不适用或在进气值处存在不连续。VanGenuchten模型在不同算法之间的差别较小,Brooks-Corey模型和Gardner-Russo模型在不同算法之间的差别较大。非线性回归分析拟合的误差最小,优化算法次之。[结论]非饱和带水分特征曲线参数模型的选用不能脱离参数的物理背景。     

陕北丘陵区林地水分特征与退耕还林措施

分析了榆林南部黄土丘陵区自然环境和林地水分特征,提出以营建灌木为主的乔灌复合型人工林体系、提高工程整地标准,发展径流林业、绿色经济林果产业等退耕还林措施.     

渭北旱塬梯田土壤水分特征曲线的测定及分析

采用压力仪法,在地埂花椒- 小麦- 苹果复合模式试验地内,分7 个不同压力,测定8个土层的土壤水分特征曲线,并将实验结果拟合为经验公式。结果表明:该经验公式其相关指数均在0.98 以上,具有较好的拟合效果。     

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。     

非饱和原状黄土冻融强度研究

【目的】对非饱和原状黄土经历冻融循环后强度的变化规律进行研究,为分析黄土地区冻融病害机理提供参考。【方法】制备含水率分别为16.5%,20.5%,24.0%,29.0%和32.5%的非饱和原状黄土,采用可设定温度的冰柜冻结及室外融化的方法进行冻融循环处理,冻结温度分别为-8,-13,-21℃,冻融循环次数分别为1,3,5,7次,然后对冻融循环后的土样进行直剪试验,得到受冻融循环影响的土体抗剪强度参数,分析冻融循环次数、含水率、冻结温度对黏聚力和内摩擦角的影响规律。基于-21℃下黏聚力随冻融循环次数变化的数据,拟合得到黏聚力劣化模型表达式。【结果】在16.5%,20.5%,24.0%,29.0%和32.5%含水率下,-21℃冻融循环7次之后土样黏聚力分别由24.50,18.52,12.69,9.56和7.56kPa降低到21.04,13.52,7.45,2.60和0.23kPa,含水率32.5%的原状土样黏聚力减小量最大。同一含水率下黏聚力随冻融循环次数的增加呈指数减小,随着冻结温度的降低,黏聚力变化并不明显。内摩擦角在冻融循环后增加量为1°~2°。拟合得到了非饱和原状黄土黏聚力劣化模型表达式,其拟合结果与实测结果的相关系数均在0.937以上,计算值与实测值基本吻合,拟合度较高。【结论】同一含水率下原状黄土黏聚力随冻融次数的增加呈指数减小。冻结温度对不同含水率原状土样冻融后黏聚力与内摩擦角的影响不显著。