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非饱和重塑黄土基质吸力变化特征与物理性质的关系

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水文地质工程地质 2011年第6期38卷 49-55页

作者：闫亚景文宝萍中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

本文以兰州重塑黄土为对象,通过室内试验分析6组非饱和重塑黄土土-水特征曲线分段特征值与主要物性指标的统计关系,探讨了非饱和重塑黄土物理性质对其基质吸力变化特征的影响。结果表明,对于非饱和重塑黄土,分段特征含水量、特征饱和度... 详细信息

本文以兰州重塑黄土为对象,通过室内试验分析6组非饱和重塑黄土土-水特征曲线分段特征值与主要物性指标的统计关系,探讨了非饱和重塑黄土物理性质对其基质吸力变化特征的影响。结果表明,对于非饱和重塑黄土,分段特征含水量、特征饱和度、特征基质吸力与干密度关系密切,与颗粒级配关系较弱。随干密度增加,过渡区特征饱和度、残余饱和度线性增加,饱和含水量、过渡区特征含水量线性降低,残余基质吸力及过渡区特征基质吸力分别为线性及非线性增加。过渡区特征饱和度、残余饱和度与土体中粘粒含量线性正相关,与粉粒含量负相关。饱和含水量与粉粒含量线性正相关,残余基质吸力与其线性负相关。重塑黄土的微观结构显示这些关系受制于土体的孔隙结构和颗粒间的相互关系。

关键词：非饱和重塑黄土土-水特征曲线分段特征值干密度粘粒含量粉粒含量

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净平均应力对非饱和重塑黄土渗水系数的影响

岩土工程学报 2018年第S1期40卷 51-56页

作者：高登辉陈正汉邢义川郭楠邓刚扈胜霞中国水利水电科学研究院岩土所兰州理工大学土木工程学院陆军勤务学院军事设施系延安大学建筑工程学院

为了研究净平均应力对非饱和重塑黄土渗水系数的影响,本文借助考虑净平均应力影响的广义土水特征曲线,应用间接方法预估渗水系数。对重塑黄土试样进行了四个控制净平均应力为常数而基质吸力逐步增大的三轴收缩试验。采用Van Genuchten... 详细信息

为了研究净平均应力对非饱和重塑黄土渗水系数的影响,本文借助考虑净平均应力影响的广义土水特征曲线,应用间接方法预估渗水系数。对重塑黄土试样进行了四个控制净平均应力为常数而基质吸力逐步增大的三轴收缩试验。采用Van Genuchten模型对试验获取的土–水特征曲线进行拟合,通过拟合的连续曲线预测了不同净平均应力下非饱和重塑黄土的渗水系数。结果表明:净平均应力对土–水特征曲线的影响有明显规律,同一基质吸力下,净平均应力越大,试样的体积含水率越小,在一定吸力范围内,体积含水率与取对数基质吸力的关系曲线近似呈直线;渗水系数随基质吸力的增大而减小,同一基质吸力下,净平均应力越大渗水系数越小,较低净平均应力下基质吸力与取对数渗水系数的关系曲线近似呈直线,随着净平均应力的增加,关系曲线变为明显的折线。所得的成果为预测黄土地区高填方的增湿变形、降雨入渗下的边坡稳定性评价等方面提供了科学依据。

关键词：非饱和重塑黄土基质吸力广义土–水特征曲线净平均应力渗水系数

K0预固结对非饱和重塑黄土强度与变形特性影响的研究

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岩土工程学报 2018年第S1期40卷 100-106页

作者：郭楠陈正汉郭剑锋孙树国扈胜霞王梦南兰州理工大学土木工程学院陆军勤务学院军事设施系延安大学建筑工程学院

为了探讨K0预固结对土的强度及变形特性的影响,用改进的非饱和土三轴仪对重塑Q3黄土做了两组共36个试验。第一组共24个试验,每个试验包括三个阶段,即试样先在竖向压力为常数的条件下K0预固结,再经过控制吸力和净围压为常数的各向等压固... 详细信息

为了探讨K0预固结对土的强度及变形特性的影响,用改进的非饱和土三轴仪对重塑Q3黄土做了两组共36个试验。第一组共24个试验,每个试验包括三个阶段,即试样先在竖向压力为常数的条件下K0预固结,再经过控制吸力和净围压为常数的各向等压固结,最后进行控制吸力和净围压为常数的排水剪切试验;第二组共12个试验,每个试验仅包括第一组试验的后两个阶段。试验结果表明:第一组试验应力–应变曲线的初始切线斜率大于第二组试验的初始切线斜率,且吸力越大、净围压越大,差距越明显;第一组试验的破坏应力均明显大于第二组试验的破坏应力,但除了吸力为0 kPa的饱和试样外,两组试验相应的体应变相差不大;第一组试验剪切初始阶段有轻微的剪胀现象,但并不明显,并很快转变为剪缩,第二组试验各试样均处于剪缩状态;虽然两种试验条件下有效摩擦角及破坏比相差不大,但邓肯–张模型的初始模量表达式的指数n相差很大,且总凝聚力–吸力曲线及邓肯–张模型的初始模量表达式的系数与吸力的关系曲线（即k–s曲线）结果相差也较大。基于试验研究结果,提出了考虑K0预固结、吸力和净围压三者综合影响的表观凝聚力、切线杨氏模量的修正计算公式,完善了非饱和土的增量非线性模型。

关键词：非饱和重塑黄土 K0预固结强度变形特性

基质吸力对非饱和重塑黄土崩解性影响试验研究

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岩土力学 2011年第11期32卷 3258-3262页

作者：王菁莪项伟毕仁能中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心武汉430074

取陕北地区马兰黄土制成一系列干密度相同而含水率不同的重塑对比试验土样。用体积压力板仪测得土样的土-水特征曲线。利用自制的崩解试验仪器对不同初始基质吸力土样进行试验,得出平均崩解速度与初始基质吸力的关系曲线。试验结果表明... 详细信息

取陕北地区马兰黄土制成一系列干密度相同而含水率不同的重塑对比试验土样。用体积压力板仪测得土样的土-水特征曲线。利用自制的崩解试验仪器对不同初始基质吸力土样进行试验,得出平均崩解速度与初始基质吸力的关系曲线。试验结果表明,干燥黄土比湿润黄土更易发生崩解破坏,非饱和重塑黄土的初始基质吸力与平均崩解速度存在对数关系。基质吸力对非饱和重塑黄土崩解性的影响主要表现为两个方面:①基质吸力越大,水在土中的渗透速度越快,水快速入渗可提高土体内部孔隙水压力,同时溶解黄土颗粒间胶结物,使土体软化;②水快速占据土体内部孔隙,使土体内部气体以气泡形式挤出形成对外的压力。

关键词：非饱和重塑黄土崩解基质吸力土-水特征曲线

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非饱和重塑黄土的三轴试验研究

路基工程 2008年第4期 115-116页

作者：杨雪辉党进谦蒋仓兰西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

通过不同初始干密度、含水率的非饱和重塑黄土的常规三轴试验,研究分析了初始条件对非饱和重塑黄土的强度及变形特性的影响。结果表明,试样的粘聚力与干密度呈指数关系,内摩擦角受干密度影响不大,初始干密度大的试样呈现出明显的剪胀现... 详细信息

通过不同初始干密度、含水率的非饱和重塑黄土的常规三轴试验,研究分析了初始条件对非饱和重塑黄土的强度及变形特性的影响。结果表明,试样的粘聚力与干密度呈指数关系,内摩擦角受干密度影响不大,初始干密度大的试样呈现出明显的剪胀现象;随着含水率的增大,粘聚力、内摩擦角均减小,体变剪缩性更明显。

关键词：非饱和重塑黄土强度及变形特性干密度含水率

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非饱和重塑黄土三轴蠕变试验研究

长江科学院院报 2016年第6期33卷 75-78页

作者：杨春景张迪黄河水利职业技术学院水利工程学院河南开封475004

为研究陕西咸阳扶风地区黄土边坡的稳定性,利用SR-60型双联三轴蠕变仪针对非饱和重塑黄土进行了三轴固结排水蠕变试验。试验结果表明:试样含水率、固结围压和偏应力水平对蠕变变形具有明显的影响。表现为:当含水率较大、固结围压较小时... 详细信息

为研究陕西咸阳扶风地区黄土边坡的稳定性,利用SR-60型双联三轴蠕变仪针对非饱和重塑黄土进行了三轴固结排水蠕变试验。试验结果表明:试样含水率、固结围压和偏应力水平对蠕变变形具有明显的影响。表现为:当含水率较大、固结围压较小时,蠕变变形量大,蠕变现象明显;当其他条件一定时,在偏应力水平较大条件下,试样变形大,蠕变现象明显。在数据分析的基础上建立了经验模型,并与Singh-Mitchell和Mesri模型对比后发现,新模型具有精度高、参数少且参数容易获得等优点,能较好地模拟该地区黄土蠕变过程。

关键词：非饱和重塑黄土三轴蠕变试验经验模型模型对比含水率固结围压偏应力水平

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非饱和重塑黄土的三轴试验研究

工程勘察 2011年第11期39卷 14-18页

作者：关亮陈正汉黄雪峰孙树国方祥位后勤工程学院军事建筑工程系重庆400041 黑龙江省军区黑河军分区黑龙江黑河164300

采用压力板仪和非饱和土三轴仪,针对兰州和平镇的非饱和重塑黄土进行了压力板试验和一系列的控制吸力的三轴试验,研究结果表明:相同含水率条件下,干密度小的土样吸力较大;相同吸力条件下,干密度小的土样含水率较高;低吸力范围内含水率... 详细信息

采用压力板仪和非饱和土三轴仪,针对兰州和平镇的非饱和重塑黄土进行了压力板试验和一系列的控制吸力的三轴试验,研究结果表明:相同含水率条件下,干密度小的土样吸力较大;相同吸力条件下,干密度小的土样含水率较高;低吸力范围内含水率变化较大;不同吸力和不同干密度的试样均呈应变软化;干密度对凝聚力和有效摩擦角两个参数有不同程度的影响,而吸力仅对凝聚力影响较大,对有效内摩擦角的影响可忽略。根据试验结果确定了该土的强度表达式及其参数,为工程应用提供了依据。

关键词：非饱和重塑黄土压力板试验土水特征曲线三轴试验强度特性

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非饱和重塑黄土吸力强度的试验研究

非饱和重塑黄土吸力强度的试验研究

作者：李彦龙西安建筑科技大学

学位级别：硕士

工程实践中遇到的土体绝大部分是非饱和土。黄土作为一种特殊土，其工程性质与物理力学性质之间的关系往往不同于一般土。吸力强度是非饱和土抗剪强度的核心变量。非饱和土抗剪强度表达式的多样性主要体现在吸力强度表达式的多样性上。... 详细信息

工程实践中遇到的土体绝大部分是非饱和土。黄土作为一种特殊土，其工程性质与物理力学性质之间的关系往往不同于一般土。吸力强度是非饱和土抗剪强度的核心变量。非饱和土抗剪强度表达式的多样性主要体现在吸力强度表达式的多样性上。众多的吸力强度表达式基本上都是基于某种特定土体而言，对于黄土是否适用有待检验。通过常规三轴剪切试验，研究了非饱和重塑黄土吸力强度与含水率和干密度之间的关系以及吸力强度与饱和度之间的关系。试验结果表明，吸力强度与含水率为准线性关系，二者为负相关;吸力强度与干密度为准线性关系，二者为正相关。在含水率、干密度和吸力强度空间中，吸力强度的分布为一平面。建立了吸力强度与干密度和含水率的多元函数，并提出了考虑含水率和干密度的非饱和重塑黄土的抗剪强度表达式，可供工程实践参考。吸力强度与水分状态相关的饱和度为准线性关系，二者为负相关;吸力强度与密度状态相关的饱和度为准线性关系，二者为正相关。通过控制吸力的非饱和三轴试验，确定了缪林昌双曲线模型和沈珠江双曲线模型中参数的取值。试验结果表明，缪林昌双曲线模型中的参数a为常量，其值为1.51。沈珠江双曲线模型中的参数d为变量，其值随着吸力的增大呈指数型增长。

关键词：非饱和重塑黄土吸力强度三轴试验双曲线模型含水率干密度饱和度

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非饱和重塑黄土一维固结与蠕变特性研究

非饱和重塑黄土一维固结与蠕变特性研究

作者：张松巍西安理工大学

学位级别：硕士

非饱和土广泛分布于地下水位较深的干旱、半干旱地区,是近年来研究的热门。非饱和土的工程力学特性相关研究,对解决实际工程中遇到的非饱和土的力学问题来说意义重大。黄土大面积存在于世界许多国家和地区,特殊的工程力学特性使得其在... 详细信息

非饱和土广泛分布于地下水位较深的干旱、半干旱地区,是近年来研究的热门。非饱和土的工程力学特性相关研究,对解决实际工程中遇到的非饱和土的力学问题来说意义重大。黄土大面积存在于世界许多国家和地区,特殊的工程力学特性使得其在黄土地区的工程建设中发生的工程病害较多,且与水的作用密切相关,工程上需对黄土做专门处理。土的蠕变现象也普遍存在于黄土工程。近几年来,随着我国西部城市建设工作的大力开展,将黄土分布较为广泛的西部地区的岩土工程问题的研究又推上了一个新的发展阶段,尤其是对我国西部黄土丘陵沟壑地区的填方工程建设,起到了极大的推进作用。在此研究背景下,以西安某地区的非饱和重塑黄土为研究对象,开展土的主、次固结特性试验研究,并以试验结果为依据,对非饱和重塑黄土的固结变形规律进行分析,是本文完成的主要内容。具体成果如下:(1)据非饱和土的等效固结原理,分析非饱和重塑黄土在瞬时变形阶段和主固结阶段的应变变化规律,建立一个可以模拟非饱和重塑黄土在一维侧限状态下固结变形过程的函数关系式,即经验模型,验证模型的精度。(2)根据土的流变理论,对不同压实度、不同含水率条件下的非饱和重塑黄土开展一维蠕变试验,得到土样在各级固结压力作用下的蠕变曲线,并分析土样蠕变曲线的变化规律和其次固结特性。(3)揭示非饱和重塑黄土在次固结阶段的应变变化规律,对非饱和重塑黄土一维侧限试验的结果进行分析,用不同的经验模型和力学元件模型从实际和理论两方面对其进行模拟,在比较各个模型的优缺点和适用性的基础上,将两种模型相互结合,提出能更精确描述非饱和重塑黄土一维侧限状态下蠕变变形发展规律的半经验半理论模型,并验证模型的精度。(4)统一描述了非饱和土瞬时压缩、主固结和次固结变形规律,建立了分析模型。

关键词：非饱和重塑黄土等效固结蠕变试验次固结特性蠕变模型