非飽和紅粘土邊坡濕熱特性現(xiàn)場試驗研究.pdf

1、關于非飽和土濕熱耦合傳輸作用的理論模型很多，大部分是基于特定的假設和邊界條件提出的，而這些模型很少有應用過紅粘土邊坡現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)進行適用性驗證。本文以桂林雁山紅粘土為研究對象，對其進行基本物理力學性質試驗、持水特性試驗和熱物理性質試驗。同時，在詳細考察桂林地區(qū)自然環(huán)境條件、工程地質條件和水文地質條件等方面的基礎上，建立了非飽和紅粘土邊坡的現(xiàn)場原位測試系統(tǒng)，既獲得了非飽和紅粘土邊坡所在區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)，又收集了紅粘土邊坡土體含水量和溫度隨

2、時間演化的第一手資料。這將為研究者們進行非飽和土濕熱耦合模型的驗證提供現(xiàn)場參考資料。本文的主要研究成果如下：
　　1、依據(jù)室內土工試驗得出，桂林雁山紅粘土液限在50％以上，塑性指數(shù)大于18，屬于高液限特殊性粘土；顆粒組成主要為粘粒和粉粒，二者之和占總質量的百分數(shù)為65.13%，其中粘粒占總質量的36.15%。
　　2、持水特性試驗表明，當深度越淺，原狀紅粘土的干密度越小，孔隙比越大，持水性也越差；采用VG模型預測的非飽和紅粘

3、土滲透系數(shù)函數(shù)與土—水特征曲線的形狀相似，且不同深度的紅粘土在相同吸力作用下的滲透系數(shù)相近。
　　3、現(xiàn)場紅粘土的熱物理性質試驗表明，邊坡土體熱導率、比熱容與體積含水量之間為線性關系，而土體的熱擴散率與體積含水量之間并不表現(xiàn)出單一的線性關系。
　　4、從野外紅粘土邊坡現(xiàn)場長期測試結果來看，桂林地區(qū)炎熱多雨、干濕季節(jié)分明，3～9月為雨季，10～2月為旱季，邊坡土體受大氣干濕循環(huán)作用影響顯著；紅粘土邊坡土體含水量和溫度受到氣候環(huán)