本文關(guān)鍵詞： 非飽和土 土水特征曲線 基質(zhì)吸力 孔隙比 應(yīng)力狀態(tài)　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：土水特征曲線(SWCC)是表示土中吸力與水分之間關(guān)系的曲線,反映了非飽和土中水相的能量與其質(zhì)量或體積之間的關(guān)系,影響著非飽和土的滲透、變形、強度等特性,是描述非飽和土性狀的重要工具。但一般由室內(nèi)測定的土的SWCC和實際情況之間還存在較大的差別,主要體現(xiàn)在土體受的應(yīng)力狀態(tài)方面。傳統(tǒng)的測試方法中,多使用壓實土樣,測試時試樣所受到的凈平均應(yīng)力為零。但是在實際的土工結(jié)構(gòu)中,土一般處于一定的非零凈平均應(yīng)力狀態(tài)。已有的研究指出,應(yīng)力狀態(tài)是SWCC的影響因素。然而,有學(xué)者認為,應(yīng)力狀態(tài)不同會導(dǎo)致孔隙比不同,而且施加/卸除基質(zhì)吸力將影響試樣的體積,從而影響孔隙比,因此孔隙比才是SWCC的直接影響因素。可見,關(guān)于應(yīng)力狀態(tài)對SWCC的影響,爭論的交焦點在于,到底它是直接原因,還是因為應(yīng)力和吸力引起孔隙比變化才是直接原因,而應(yīng)力只是間接原因。本文的研究工作正是圍繞這個問題而展開的。在介紹孔隙比和應(yīng)力狀態(tài)對SWCC影響方面的研究現(xiàn)狀和總結(jié)幾種常用的SWCC測定方法及其影響因素的基礎(chǔ)上,通過專門設(shè)計的兩組(三個試樣)SWCC試驗,以期澄清孔隙比和應(yīng)力狀態(tài)哪個是影響SWCC的本質(zhì)因素。兩組試驗中,一組為試樣在相同豎向應(yīng)力、不同孔隙比下進行脫濕-吸濕試驗;另一組為試樣在脫濕-吸濕過程中,通過調(diào)節(jié)試樣的豎向應(yīng)力(即豎向應(yīng)力不同),使兩個試樣的孔隙比始終保持相同。本文得到的主要研究成果如下:(1)基質(zhì)吸力對孔隙比的影響:脫濕過程中,基質(zhì)吸力增大,土的孔隙比減小;吸濕過程中,基質(zhì)吸力減小,土發(fā)生回彈,孔隙比變大;吸濕完成時,試樣的孔隙比無法回到脫濕起點所對應(yīng)的孔隙比。(2)孔隙比不同時,即使保持豎向應(yīng)力相同,SWCC的差異也很大。試樣脫濕起點處的初始孔隙比越大,進氣值就越小;初始孔隙比越小,進氣值就越大,試樣的持水能力越好。(3)保持孔隙比相同時,豎向應(yīng)力對脫、吸濕曲線都幾乎沒有影響。
[Abstract]:Soil water characteristic curve (SWCC) is a curve that shows the relationship between suction and moisture in unsaturated soil, which reflects the relationship between water phase energy and its mass or volume in unsaturated soil, and affects the permeability, deformation and strength of unsaturated soil. It is an important tool to describe the properties of unsaturated soil. However, there is still a big difference between the SWCC and the actual condition of the soil, which is mainly reflected in the stress state of the soil. In the traditional testing methods, compacted soil samples are used more frequently. The net average stress of the test specimen is zero. However, in the actual geotechnical structure, the soil is generally in a state of non-zero net average stress. It has been pointed out that the stress state is the influence factor of SWCC. However, some scholars believe that, Different stress state will lead to different porosity ratio, and applying / removing the matrix suction will affect the volume of the sample, thus affecting the porosity ratio. Therefore, the porosity ratio is the direct influence factor of SWCC. It can be seen that the effect of stress state on SWCC, The focus of the debate is whether it is a direct cause, or whether a change in void ratio due to stress and suction is the direct cause. But stress is only an indirect cause. The research work in this paper is carried out around this problem. Based on the introduction of the research status of the effect of void ratio and stress state on SWCC, and the summary of several commonly used SWCC measurement methods and their influencing factors, Two groups (three samples) were designed to clarify which is the essential factor affecting SWCC. In the two groups, the desiccation-moisture absorption test was carried out under the same vertical stress and different void ratio. The other group is the sample in the process of dehumidification and moisture absorption, By adjusting the vertical stress (i.e. different vertical stress), the void ratio of the two samples remains the same all the time. The main research results in this paper are as follows: the matrix suction increases during the dehumidification process. In the process of moisture absorption, the matrix suction decreases, the soil rebound, and the porosity ratio becomes larger. When the moisture absorption is completed, the porosity ratio of the sample cannot return to the corresponding porosity ratio of the desiccant starting point. Even if the vertical stress is the same, the difference between SWCC and SWCC is very great. The larger the initial void ratio at the beginning of desiccation, the smaller the inlet value, the greater the inlet value is, and the better the water holding capacity of the sample is, when the void ratio is the same, Vertical stress has little effect on desorption and moisture absorption curves.
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU43

【參考文獻】

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本文編號：1543804