压实度和干湿循环对豫东粉土土-水特征曲线的影响
发布时间：2019-09-18 22:41
【摘要】：用GCTS公司土-水特征压力板仪对不同压实度和多次干湿循环后的豫东粉土进行的土-水特征曲线试验.试验结果表明:当吸力小于100 k Pa时,土-水特征曲线的脱湿和吸湿曲线具有明显的滞回特性;当吸力大于100 k Pa时,滞回特性不明显.土-水特征曲线用含水率和吸力关系表示时,含水率随着压实度和干湿循环次数的增大,脱湿和吸湿曲线均向左下方偏移;土-水特征曲线用饱和度和吸力关系表示时,脱湿和吸湿曲线随着压实度的增加均向右上方偏移,并随着干湿循环次数的增加向左下方偏移.用Matlab中的Lsqcurvefit函数对试验数据进行拟合并得到Van Genuchten模型中的拟合参数.
【图文】：
54郑州大学学报(工学版)2016年图1豫东粉土的粒径分布曲线Fig．1GrainsizedistributioncurveofYudongsilt1．2试样制备将土样碾压后过孔径2．0mm的筛，烘干、冷却后配置成目标含水率的土样，密闭24h;用静压实法将土样压制成标准的环刀样，初始高度为2cm，，直径为6．18cm．在压实过程中，控制试样的压实度分别为90%、93%、96%，所对应的干密度分别为1．55、1．61、1．64g/cm3．试样制成后用真空泵进行抽真空饱和，试样的初始状态见表2．表2试样的初始状态Tab．2Theinitialstateofthespecimens试样编号压实度/%初始干密度ρd0/(g·cm－3)初始孔隙比e01#900．7441．552#930．6791．613#960．6491．644#930．6791．611．3试验方案土-水特征曲线试验均是在净应力为0kPa的状态下进行的．首先将制作的饱和试样装入GCTS非饱和固结仪中，施加设定的吸力，具体吸力路径如表3所示．试样1#～3#分别进行了不同压实度下土-水特征曲线的脱湿和吸湿过程;而试样4#进行了3次控制吸力的脱湿和吸湿过程．表3吸力路径Tab．3Suctionpaths路径类型吸力路径脱湿过程1kPa→10kPa→20kPa→40kPa→80kPa→160kPa→320kPa→480kPa吸湿过程480kPa→320kPa→160kPa→80kPa→40kPa→20kPa→10kPa→1kPa2试验结果及分析2．1压实度对土-水特征曲线的影响图2为试样1#～3#的土-水特征曲线，其含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，随着吸力降低而增加，由于“瓶颈效应”的存在，使脱湿曲线与吸湿曲线存在明显的滞回效应，脱湿曲线总是高于吸湿曲线．当吸力小于100kPa时，土-水特征曲线的脱湿和吸湿曲线具有明显的滞回特性;当吸力大于100kPa时，滞回特性不明显．图2不同压实度下豫东粉土的土-水特征曲线Fig．2So
验方案土-水特征曲线试验均是在净应力为0kPa的状态下进行的．首先将制作的饱和试样装入GCTS非饱和固结仪中，施加设定的吸力，具体吸力路径如表3所示．试样1#～3#分别进行了不同压实度下土-水特征曲线的脱湿和吸湿过程;而试样4#进行了3次控制吸力的脱湿和吸湿过程．表3吸力路径Tab．3Suctionpaths路径类型吸力路径脱湿过程1kPa→10kPa→20kPa→40kPa→80kPa→160kPa→320kPa→480kPa吸湿过程480kPa→320kPa→160kPa→80kPa→40kPa→20kPa→10kPa→1kPa2试验结果及分析2．1压实度对土-水特征曲线的影响图2为试样1#～3#的土-水特征曲线，其含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，随着吸力降低而增加，由于“瓶颈效应”的存在，使脱湿曲线与吸湿曲线存在明显的滞回效应，脱湿曲线总是高于吸湿曲线．当吸力小于100kPa时，土-水特征曲线的脱湿和吸湿曲线具有明显的滞回特性;当吸力大于100kPa时，滞回特性不明显．图2不同压实度下豫东粉土的土-水特征曲线Fig．2Soilwatercharacteristiccurvesofdifferentcompactiondegrees图2(a)表明:随着压实度的增加，脱湿曲线和吸湿曲线均右向左下移动的趋势，即在吸力相同时，压实度小的比压实度大的试样含水率高．当吸力大于100kPa，压实度对土-水特征曲线的影响不明显．Ｒomero和Vaunat［12］也获得了类似结果．由图2(b)可知，随着压实度的增加脱湿曲线和吸湿曲线均向右上方移动，即当吸力相同时，饱和度随着压实度的增大而增大，与Sun等［13］得到的试验结论类似．2．2干湿循环次数对土-水特征曲线的影响图3为试样4#经历3次干湿循环的土-水特征曲线．用含水率－吸力表示和用饱和度－吸力表示，试样4#的含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，脱湿曲线与吸?
【作者单位】： 郑州大学水利与环境学院;河南交通职业技术学院建筑工程系;华北水利水电大学河南省岩土力学与结构工程重点实验室;
【基金】：河南省交通运输厅科技计划项目(2014K44) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(14B580001;16B580001)
【分类号】：TU43
【图文】：
54郑州大学学报(工学版)2016年图1豫东粉土的粒径分布曲线Fig．1GrainsizedistributioncurveofYudongsilt1．2试样制备将土样碾压后过孔径2．0mm的筛，烘干、冷却后配置成目标含水率的土样，密闭24h;用静压实法将土样压制成标准的环刀样，初始高度为2cm，，直径为6．18cm．在压实过程中，控制试样的压实度分别为90%、93%、96%，所对应的干密度分别为1．55、1．61、1．64g/cm3．试样制成后用真空泵进行抽真空饱和，试样的初始状态见表2．表2试样的初始状态Tab．2Theinitialstateofthespecimens试样编号压实度/%初始干密度ρd0/(g·cm－3)初始孔隙比e01#900．7441．552#930．6791．613#960．6491．644#930．6791．611．3试验方案土-水特征曲线试验均是在净应力为0kPa的状态下进行的．首先将制作的饱和试样装入GCTS非饱和固结仪中，施加设定的吸力，具体吸力路径如表3所示．试样1#～3#分别进行了不同压实度下土-水特征曲线的脱湿和吸湿过程;而试样4#进行了3次控制吸力的脱湿和吸湿过程．表3吸力路径Tab．3Suctionpaths路径类型吸力路径脱湿过程1kPa→10kPa→20kPa→40kPa→80kPa→160kPa→320kPa→480kPa吸湿过程480kPa→320kPa→160kPa→80kPa→40kPa→20kPa→10kPa→1kPa2试验结果及分析2．1压实度对土-水特征曲线的影响图2为试样1#～3#的土-水特征曲线，其含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，随着吸力降低而增加，由于“瓶颈效应”的存在，使脱湿曲线与吸湿曲线存在明显的滞回效应，脱湿曲线总是高于吸湿曲线．当吸力小于100kPa时，土-水特征曲线的脱湿和吸湿曲线具有明显的滞回特性;当吸力大于100kPa时，滞回特性不明显．图2不同压实度下豫东粉土的土-水特征曲线Fig．2So
验方案土-水特征曲线试验均是在净应力为0kPa的状态下进行的．首先将制作的饱和试样装入GCTS非饱和固结仪中，施加设定的吸力，具体吸力路径如表3所示．试样1#～3#分别进行了不同压实度下土-水特征曲线的脱湿和吸湿过程;而试样4#进行了3次控制吸力的脱湿和吸湿过程．表3吸力路径Tab．3Suctionpaths路径类型吸力路径脱湿过程1kPa→10kPa→20kPa→40kPa→80kPa→160kPa→320kPa→480kPa吸湿过程480kPa→320kPa→160kPa→80kPa→40kPa→20kPa→10kPa→1kPa2试验结果及分析2．1压实度对土-水特征曲线的影响图2为试样1#～3#的土-水特征曲线，其含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，随着吸力降低而增加，由于“瓶颈效应”的存在，使脱湿曲线与吸湿曲线存在明显的滞回效应，脱湿曲线总是高于吸湿曲线．当吸力小于100kPa时，土-水特征曲线的脱湿和吸湿曲线具有明显的滞回特性;当吸力大于100kPa时，滞回特性不明显．图2不同压实度下豫东粉土的土-水特征曲线Fig．2Soilwatercharacteristiccurvesofdifferentcompactiondegrees图2(a)表明:随着压实度的增加，脱湿曲线和吸湿曲线均右向左下移动的趋势，即在吸力相同时，压实度小的比压实度大的试样含水率高．当吸力大于100kPa，压实度对土-水特征曲线的影响不明显．Ｒomero和Vaunat［12］也获得了类似结果．由图2(b)可知，随着压实度的增加脱湿曲线和吸湿曲线均向右上方移动，即当吸力相同时，饱和度随着压实度的增大而增大，与Sun等［13］得到的试验结论类似．2．2干湿循环次数对土-水特征曲线的影响图3为试样4#经历3次干湿循环的土-水特征曲线．用含水率－吸力表示和用饱和度－吸力表示，试样4#的含水率、饱和度均随着吸力增加而降低，脱湿曲线与吸?
【作者单位】： 郑州大学水利与环境学院;河南交通职业技术学院建筑工程系;华北水利水电大学河南省岩土力学与结构工程重点实验室;
【基金】：河南省交通运输厅科技计划项目(2014K44) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(14B580001;16B580001)
【分类号】：TU43
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本文编号：2537755
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