黃土非飽和濕陷變形特性研究.pdf

1、黃土的濕陷變形通常是通過室內(nèi)試驗測得濕陷系數(shù)計算或原位浸水試驗直接觀測獲得?，F(xiàn)場浸水試驗結(jié)果準確，但成本高，時間長。絕大部分工程是根據(jù)規(guī)范，使用室內(nèi)試驗濕陷系數(shù)來計算。然而計算值和實測值之間往往存在很大差異，這一方面是由于濕陷系數(shù)是在飽和狀態(tài)下測得，而實際上土體含水量增加到某一值時即可發(fā)生濕陷；另一方面原位浸水試驗結(jié)果表明濕陷變形總量會隨時間變化，停滲期也有沉降變形，表明濕陷變形同水分在土體中的入滲有關，忽略時間因素也會造成差異。黃土是

2、一種典型的非飽和土，本文根據(jù)非飽和滲透和非飽和變形理論，提出了一種非飽和濕陷變形隨時間變化的計算模型。用此模型計算了黑方臺地區(qū)自1967年灌溉以來的年沉降量和累積沉降量，并同相關文獻資料的得到的沉降量進行了對比。此外還利用顯微鏡對原狀和不同含水率壓縮后的土樣進行了細觀結(jié)構(gòu)分析，探討了細觀結(jié)構(gòu)同宏觀物理力學性質(zhì)的關系。
　　在黑方臺非灌區(qū)挖井取樣測定了土體的基本物理參數(shù)沿深度的分布情況，據(jù)此對該黃土分層，每層取樣進行了不同含水率土樣

3、的側(cè)限壓縮試驗和土水特征曲線的測定，獲得計算模型所需參數(shù)。建立了非飽和滲透模型，得到每年不同灌溉階段土層孔隙水壓力沿深度的分布情況，獲得差值，進行沉降變形的計算。結(jié)果表明自1967年灌溉以來，累積沉降變形達1.91m，同取樣點位置處臺面的下降量2.01m接近；地下水水位上升前，年沉降量較大，其中1967年的沉降變形最大，高達0.4m，之后逐漸降低；地下水水位開始上升后后年沉降量在20-40mm之間波動，2007年以來年沉降量在20-30

4、mm之間，這同相關文獻資料研究成果相一致
　　借助顯微鏡得到了到每層土體原狀樣和900kPa壓力變形穩(wěn)定后不同含水率土體的細觀結(jié)構(gòu)。原狀樣的孔隙大小和數(shù)量直接決定了土樣的孔隙比和干密度，而孔隙分布特點則影響土體的土水特征曲線，體積含水率相同，大孔隙和中孔隙含量百分數(shù)越大，土體基質(zhì)吸力越小。900kPa壓力下變形穩(wěn)定后，隨著含水率的增大，百分數(shù)最大的孔徑減小，微孔隙增多。每層不同含水率土體壓縮變形穩(wěn)定后具有相同的孔隙分布特征。反映土