桂林红黏土干湿循环条件下饱和渗透系数及孔隙特征变化试验

发布时间：2021-09-04 04:14

　　以桂林红黏土为研究对象,采用抽真空饱和法、恒温干燥法对重塑土样作干湿循环,研究对渗透系数与干湿循环次数的关系,并结合压汞和电镜扫描分析不同循环次数下孔隙分布的变化特征。试验结果表明:桂林红黏土具有明显的片状结构,经过反复干湿循环,在孔隙水压力的作用下,孔隙孔径由双峰逐渐变为和原状土相似的单峰,中微孔隙都会向0.1～1.0μm的小孔隙靠近,孔隙孔径分布范围变小,在此过程中,游离土颗粒会被吸引在团聚体周围,使土粒孔隙形态更加平滑,且迂曲度与循环次数呈对数关系逐渐减小。压实重塑土样在经过3次干湿循环后,孔径结构变化基本稳定,渗透系数与同条件下原状土样相同,可替代无法获得符合试验条件的原状土样的结果。 

【文章来源】：路基工程. 2020,(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试验流程

不同干湿循环次数下重塑样由压汞试验得到的不同孔隙的孔径与孔径分布密度关系曲线，见图2。图2反映了试样中相应孔径的孔隙体积所占比例的大小。根据文献[8]中孔隙孔径分类的方法，结合本试验中重塑土样孔隙孔径分布的特征，本文将土孔隙孔径分为5种，微裂隙(>100.0μm)，大孔隙孔径(20.0～100.0μm)，中孔隙孔径(5.0～20.0μm)，小孔隙孔径(0.4～5.0μm)，微孔隙孔径(<0.4μm)。

由图2还可知:循环次数对孔径分布的影响很大，孔径分布从两边向中间移动。第二次循环对孔隙孔径分布状态影响最大，随后影响又逐渐减小。在移动的过程中，孔径密度峰值不断减小，说明孔径分布密度峰值点对应的孔径含量所占比例在不断减小，孔径分布更均匀，且在水力作用下微孔径和中孔径均向小孔径发展，孔径大小趋于一致，主要是因为团聚体内部结构较为复杂，为土颗粒相互接触。红黏土颗粒接触排列形式，见图3。图3存在3种接触方式:点对点、面对面、点对面。其中，平行排列的土颗粒状态最稳定，因此，内部结构在水力梯度作用下，颗粒排列趋于面对面平行，颗粒间的微孔隙孔径逐渐扩大至小孔隙孔径。中孔隙孔径缩小至小孔隙孔径。

【参考文献】：
期刊论文
[1]论红黏土有效孔隙比的确定方法[J]. 李善梅,刘之葵,牟春梅,蒙剑坪,何添杰,陈佳雨,龚源.  桂林理工大学学报. 2017(03)
[2]干湿循环作用下压实黏土力学特性与微观机制研究[J]. 万勇,薛强,吴彦,赵立业.  岩土力学. 2015(10)
[3]红黏土的土水特性及其孔隙分布[J]. 孙德安,高游,刘文捷,韦昌富,张升.  岩土工程学报. 2015(02)

博士论文
[1]基于热力学与微观结构演化规律的非饱和土土水特征曲线模型[D]. 黄启迪.北京交通大学 2017



本文编号：3382537