在高速公路填方路堤、填埋場防滲墊層、土質隧道與邊坡等工程中,掌握水-力耦合條件下非飽和土體的滲流特性,對上述結構的安全設計及施工至關重要。然而,水-力耦合特性作為非飽和土區(qū)別于飽和土最為顯著的特征,在現有研究中對水-力耦合條件下非飽和土變形和強度特性的關注較多,卻鮮有研究者針對水-力耦合作用下非飽和土滲透系數演化規(guī)律進行深入探究。針對上述問題,研制了一套考慮水-力耦合作用的非飽和土滲流土柱試驗裝置,利用該裝置,對強風化砂巖和砂質黃土開展了一系列水-力耦合作用下非飽和土滲流土柱試驗研究,取得以下創(chuàng)新性成果:（1）開展了全吸力范圍內強風化砂巖與砂質黃土的土-水特征曲線試驗研究。采用張力計法、濾紙法與露點水勢儀（WP4C）法相結合,分別對3種不同初始干密度的上述土體在不同吸力階段的土-水特征曲線進行了試驗測試,通過試驗獲取了強風化砂巖與砂質黃土全吸力范圍土-水特征曲線,試驗結果還進一步驗證了土體初始干密度與進氣值的正相關關系,即初始干密度越大,進氣值越大。（2）自主開發(fā)研制了考慮水-力耦合效應的非飽和土滲透系數測量試驗裝置。詳細分析了現有的非飽和土土柱試驗裝置設計的優(yōu)缺點及適用性,在此基礎上... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：140 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－５測試粘土滲透系數的新型試驗裝置??Ｆｉｇ．?１－５?Ｎｅｗ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｃｌａｙ?ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ?ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ??

??圖１－８改進的常流速聯(lián)合測試系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?１－８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｆｌｏｗ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??伊盼盼等人１４４１在原先常流速聯(lián)合測試系統(tǒng)基礎上增加了氣泡沖刷和景測裝置，??如圖１－８所示。新增裝置能夠排除并測量陶土板上積聚的氣泡，從而對溢出水量進??行修正，使得試驗結果更加準確。??７??

９一氣汛調節(jié)器（饊程０？丨５?ｋＰａ）?１０—氣壓調節(jié)＿程為０？５００?ｋＰａ）??ＩＩ?一盛水杯?１２—天平?１３—大氣?１４—真空泵?１５—高壓氣源??圖１－７非飽和土－水力學參數聯(lián)合測試系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?１－７?Ｔｈｅ?ｊｏｉｎｔ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｆｏｒ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｓｏｉｌ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??Ｂａｒｄｅｎ和Ｐａｖｌａｋｉｓｌ［４（）】研制的柔性壁非飽和土三軸滲透儀能夠同時測量非飽和??土滲氣系數和滲水系數，設備中的高精度玻璃管用于量測水和氣體體積，該設備可??用于土體基質吸力高于９５?ｋＰａ的滲水系數測量。??陳正漢等［４１４３】利用自制的滲透儀射線透視法測量系統(tǒng)來量測不同時刻各對??應點的含水量，并用張力計量測土體吸力，從而得到土－水特征曲線，方法的優(yōu)點??是易操作，節(jié)省試樣，能夠較為快速和準確測量土體基質吸力；缺點是試樣不易制??備，張力計限制了該裝置的適用范圍。??ｒ—１??丄?Ｍ?Ｔ??＆ｎ?????圖１－８改進的常流速聯(lián)合測試系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?１－８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｃｏｎｓｔａｎｔ?ｆｌｏｗ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??伊盼盼等人１４４１在原先常流速聯(lián)合測試系統(tǒng)基礎上增加了氣泡沖刷和景測裝置，??如圖１－８所示。新增裝置能夠排除并測量陶土板上積聚的氣泡，從而對溢出水量進??行修正，使得試驗結果更加準確。??７??


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