本文關(guān)鍵詞：基于毛細(xì)理論與孔徑分布函數(shù)的土水特征曲線方程與滲透系數(shù)模型

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【摘要】：土水特征曲線(SWCC)指土體持水狀態(tài)與吸力間的關(guān)系曲線,由于非飽和土的滲透、強(qiáng)度、體變等力學(xué)性質(zhì)均與SWCC相關(guān),SWCC是描述非飽和土性狀的重要工具。 滲透系數(shù)表示流體通過孔隙骨架的難易程度,是土體滲流計(jì)算時(shí)必須用到的一個(gè)基本參數(shù)。非飽和土中,由于空氣占據(jù)了一部分孔隙,非飽和滲透系數(shù)總是小于飽和滲透系數(shù),它是非飽和土體積含水率的函數(shù),是一個(gè)變量。 在巖土工程實(shí)踐中,只有將土水特征和非飽和滲透系數(shù)用解析表達(dá)式表達(dá)出來,才能夠用于預(yù)測土體的力學(xué)與水力學(xué)行為。因此,構(gòu)建合理的土水特征曲線方程與滲透系數(shù)模型是非飽和土力學(xué)研究中的重要問題。 本文基于毛細(xì)理論與統(tǒng)計(jì)學(xué)孔徑分布理論,構(gòu)建了基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程與滲透系數(shù)模型,主要結(jié)論如下： (1)基于毛細(xì)理論,采用指數(shù)分布作為土體孔隙半徑概率密度函數(shù),構(gòu)建了以飽和度為因變量,吸力為變量的單參數(shù)土水特征曲線方程,方程參數(shù)λ的倒數(shù)為孔隙半徑期望值,具有明確的物理意義。數(shù)值模擬表明該模型能夠有效描述砂土、粉土與黏土的土水特征,形式簡單,使用方便。 (2)同為單參數(shù)模型,基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程對(duì)砂土、粉土與黏土土水特征曲線試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合效果均遠(yuǎn)優(yōu)于Brooks-Corey模型。 (3)基于統(tǒng)計(jì)學(xué)孔徑分布理論,將基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程代入Burdine方程獲得分別用飽和度與吸力表達(dá)的非飽和相對(duì)滲透系數(shù)方程。數(shù)值模擬表明基于指數(shù)分布的非飽和相對(duì)滲透系數(shù)方程能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測砂土、粉土與黏土的非飽和滲透系數(shù)。 (4)基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程與非飽和相對(duì)滲透系數(shù)模型利用單參數(shù)λ即可同時(shí)對(duì)土水特征曲線和非飽和滲透系數(shù)進(jìn)行預(yù)測。
【關(guān)鍵詞】：毛細(xì)理論 孔徑分布函數(shù) 指數(shù)分布 土水特征曲線方程 滲透系數(shù)模型
【學(xué)位授予單位】：信陽師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O175;O357.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 引言10-12
• 1.1.1 毛細(xì)理論10-11
• 1.1.2 孔徑分布函數(shù)11
• 1.1.3 土水特征曲線方程11-12
• 1.1.4 滲透系數(shù)模型12
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展12-22
• 1.2.1 孔徑分布與土水特征12-20
• 1.2.2 土水特征與滲透模型20-22
• 1.3 選題背景與意義22-23
• 1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 2 土水特征曲線方程與滲透系數(shù)模型24-36
• 2.1 指數(shù)分布24
• 2.2 孔徑概率密度函數(shù)與土水特征曲線方程24-31
• 2.2.1 基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程適用性討論26-28
• 2.2.2 基于指數(shù)分布的土水特征曲線方程與常用土水特征曲線模型的對(duì)比28-31
• 2.3 非飽和滲透系數(shù)模型31-36
• 2.3.1 基于指數(shù)分布的非飽和相對(duì)滲透系數(shù)方程預(yù)測結(jié)果32-33
• 2.3.2 基于指數(shù)分布的非飽和相對(duì)滲透系數(shù)方程適用性討論33-36
• 3 結(jié)論36-37
• 參考文獻(xiàn)37-39
• 致謝39

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周葆春;孔令偉;;考慮體積變化的非飽和膨脹土土水特征[J];水利學(xué)報(bào);2011年10期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張雪東;土水特征曲線及其在非飽和土力學(xué)中應(yīng)用的基本問題研究[D];北京交通大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：805618