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《基于濾紙法的黃土土—水特征曲線測試》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:P64210710-2014126110碩士學(xué)位論文基于濾紙法的黃土土-水特征曲線測試晁建紅導(dǎo)師姓名職稱李萍副教授申請學(xué)位級別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱地質(zhì)工程論文提交日期2017年5月25日論文答辯日期2017年6月8日學(xué)位授予單位長安大學(xué)ExperimentalStudyonSoil-WaterCharacteristicCurveofLoessUsingFilterPaperMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:ChaoJianho
2、ngSupervisor:Prof.LiPingChang’anUniversity,Xi’an,Chin本文受國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2014CB744701)“黃土水-土相互作用及其互饋致災(zāi)機制之專題”、國家自然科學(xué)基金項目(41372329)“非飽和黃土中水分遷移規(guī)律的研究”、國家自然科學(xué)基金項目(41502286)“黃土非飽和濕陷變形特性的研究”、國家青年科學(xué)基金(41402274)“基于吸應(yīng)力的非飽和黃土強度理論與實驗研究”資助。2摘要非飽和土與飽和土的根本差異在于非飽和土中的孔隙水壓力
3、為負值??紫稓鈮号c負孔隙水壓力的差值定義為基質(zhì)吸力,用來體現(xiàn)非飽和土的應(yīng)力特征。將基質(zhì)吸力與土含水率的關(guān)系曲線稱為土-水特征曲線(Soil-WaterCharacteristicCurve),簡稱SWCC。SWCC是非飽和土的一個重要本構(gòu)關(guān)系,可以用來分析和預(yù)測土的變形、強度和滲透性,因此SWCC是非飽和土研究的基礎(chǔ)。基質(zhì)吸力測試方法較多,其中濾紙法最為快捷、簡便且量程大。本文取陜西涇陽L1和L5黃土樣,在ASTMD5298-10的基礎(chǔ)上,研究濾紙法測試基質(zhì)吸力的操作過程,重點對土樣的制備和試驗條件、濾紙的稱量、平衡
4、時間等關(guān)鍵步驟進行分析和改進,將測試結(jié)果與其他方法進行對比,主要結(jié)論有:1)實驗密封條件采用錫紙包裹并蠟封的方法代替ASTMD5298-10推薦的密封罐,解決了密封罐易造成密封不嚴及取放土樣不便的問題,密封結(jié)果更為理想;2)由鋁盒或者保鮮袋為濾紙的容器稱量濾紙改為直接將濾紙放在天平托盤上稱量,提高了稱量濾紙的精度;3)對于同一種土,多組環(huán)刀聯(lián)合測試與只采用一組環(huán)刀測試相比,更易于操作,且減小了操作過程中的誤差;4)土樣與濾紙的水勢平衡時間與土樣的干密度關(guān)系小,與土樣的含水率關(guān)系較大,含水率越大平衡時間越短,反之,平衡
5、時間越長,對于涇陽L1和L5黃土,土樣含水率小于5%時,建議平衡時間13天以上;土樣含水率介于5%~20%之間,建議平衡時間為10天以上;含水率大于20%時,建議平衡時間為5天以上;5)分別采用Gardner模型、VanGenuchten模型和Fredlund&Xing模型對濾紙法所獲基質(zhì)吸力及土樣實際含水率進行SWCC擬合,F(xiàn)redlund&Xing模型擬合度最高;6)通過將已有采用張力計、壓力板儀、壓力膜儀、滲析法及濾紙法等測得的黃土SWCC與本文濾紙法測試結(jié)果對比,證明本文推薦的方法和所測試的結(jié)果可靠性高且在全
6、基質(zhì)吸力范圍內(nèi)均較為適用。關(guān)鍵詞:黃土,非飽和土,基質(zhì)吸力,土-水特征曲線,濾紙法IAbstractThefundamentaldifferencebetweenunsaturatedandsaturatedsoilistheporewaterpressureisnegativeinunsaturatedsoil.Thedifferencebetweenporepressureandnegativeporewaterpressureisdefinedasmatricsuction,whichisusedtorefle
7、ctthestresscharacteristicsofunsaturatedsoil.Therelationcurvebetweenmatricsuctionandsoilwatercontentiscalledsoil-watercharacteristiccurve,referredtoasSWCC.SWCCisanimportantconstitutiverelationofunsaturatedsoil,whichcanbeusedtoanalyzeandpredictsoildeformation,str
8、engthandpermeability,soSWCCisthefoundationofunsaturatedsoilresearch.Therearemanymethodsfortestingmatricsuction,inwhichthefilterpapermethodisthequickest,simpleandlargerange.T