水-力耦合作用下非饱和土渗流特性演化规律的试验研究

发布时间：2021-10-09 00:25

　　在高速公路填方路堤、填埋场防渗垫层、土质隧道与边坡等工程中,掌握水-力耦合条件下非饱和土体的渗流特性,对上述结构的安全设计及施工至关重要。然而,水-力耦合特性作为非饱和土区别于饱和土最为显著的特征,在现有研究中对水-力耦合条件下非饱和土变形和强度特性的关注较多,却鲜有研究者针对水-力耦合作用下非饱和土渗透系数演化规律进行深入探究。针对上述问题,研制了一套考虑水-力耦合作用的非饱和土渗流土柱试验装置,利用该装置,对强风化砂岩和砂质黄土开展了一系列水-力耦合作用下非饱和土渗流土柱试验研究,取得以下创新性成果:（1）开展了全吸力范围内强风化砂岩与砂质黄土的土-水特征曲线试验研究。采用张力计法、滤纸法与露点水势仪（WP4C）法相结合,分别对3种不同初始干密度的上述土体在不同吸力阶段的土-水特征曲线进行了试验测试,通过试验获取了强风化砂岩与砂质黄土全吸力范围土-水特征曲线,试验结果还进一步验证了土体初始干密度与进气值的正相关关系,即初始干密度越大,进气值越大。（2）自主开发研制了考虑水-力耦合效应的非饱和土渗透系数测量试验装置。详细分析了现有的非饱和土土柱试验装置设计的优缺点及适用性,在此基础上... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－５测试粘土渗透系数的新型试验装置??Ｆｉｇ．?１－５?Ｎｅｗ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｃｌａｙ?ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ??

??图１－８改进的常流速联合测试系统示意图??Ｆｉｇ．?１－８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｆｌｏｗ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??伊盼盼等人１４４１在原先常流速联合测试系统基础上增加了气泡冲刷和景测装置，??如图１－８所示。新增装置能够排除并测量陶土板上积聚的气泡，从而对溢出水量进??行修正，使得试验结果更加准确。??７??

９一气汛调节器（饊程０？丨５?ｋＰａ）?１０—气压调节＿程为０？５００?ｋＰａ）??ＩＩ?一盛水杯?１２—天平?１３—大气?１４—真空泵?１５—高压气源??图１－７非饱和土－水力学参数联合测试系统??Ｆｉｇ．?１－７?Ｔｈｅ?ｊｏｉｎｔ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｓｏｉｌ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??Ｂａｒｄｅｎ和Ｐａｖｌａｋｉｓｌ［４（）】研制的柔性壁非饱和土三轴渗透仪能够同时测量非饱和??土渗气系数和渗水系数，设备中的高精度玻璃管用于量测水和气体体积，该设备可??用于土体基质吸力高于９５?ｋＰａ的渗水系数测量。??陈正汉等［４１４３】利用自制的渗透仪射线透视法测量系统来量测不同时刻各对??应点的含水量，并用张力计量测土体吸力，从而得到土－水特征曲线，方法的优点??是易操作，节省试样，能够较为快速和准确测量土体基质吸力；缺点是试样不易制??备，张力计限制了该装置的适用范围。??ｒ—１??丄?Ｍ?Ｔ??＆ｎ?????图１－８改进的常流速联合测试系统示意图??Ｆｉｇ．?１－８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｆｌｏｗ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??伊盼盼等人１４４１在原先常流速联合测试系统基础上增加了气泡冲刷和景测装置，??如图１－８所示。新增装置能够排除并测量陶土板上积聚的气泡，从而对溢出水量进??行修正，使得试验结果更加准确。??７??


本文编号：3425271