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侧限条件下增湿时湿陷性黄土的变形及持水特性 被引量:28
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作者 张登飞 陈存礼 +2 位作者 杨炯 王俊甫 张文博 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期604-612,共9页
用改装的非饱和土直剪仪在无应力及净竖向应力作用下对湿陷性黄土进行分级增湿试验,测量增湿过程中变形及吸力的变化,分析增湿前孔隙比(无应力时)及净竖向应力对增湿时湿陷性黄土的变形及持水特性的影响,探讨无应力与净竖向应力作用时... 用改装的非饱和土直剪仪在无应力及净竖向应力作用下对湿陷性黄土进行分级增湿试验,测量增湿过程中变形及吸力的变化,分析增湿前孔隙比(无应力时)及净竖向应力对增湿时湿陷性黄土的变形及持水特性的影响,探讨无应力与净竖向应力作用时增湿持水特性之间的关系,提出力水耦合作用下孔隙比与吸力关系的表达式及以饱和度与吸力关系表征的持水特性模型。研究结果表明:力水耦合作用下,孔隙比与归一化吸力关系可用对数函数来描述,可以用孔隙比的变化来反映净竖向应力对持水特性的影响。无应力及净竖向应力作用时,只要孔隙比相同,则饱和度与吸力间关系相同。吸力小于阈值时,增湿前孔隙比和力水耦合作用所致孔隙比的变化对含水率与吸力间关系皆有较大影响;大于阈值时,几乎没有影响,且可用同一幂函数描述,据此提出考虑孔隙比变化的修正V-G模型,该模型可以预测无应力及净竖向应力作用时湿陷性黄土的增湿持水特性,预测结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 土力学 湿陷性黄土 增湿 变形 持水特性 力水耦合
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高吸力高温度下2种滤纸率定曲线及其应用 被引量:20
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作者 朱赞成 孙德安 田进 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1020-1027,共8页
使用15种饱和盐溶液的蒸汽平衡法测试了Whatman No.42和国产双圈203两种滤纸分别在20℃,40℃,60℃,80℃下的总吸力与滤纸含水率关系,并给出其总吸力率定曲线方程。试验结果表明,2种滤纸的持水性均随着温度的升高而降低。还用2种滤纸分别... 使用15种饱和盐溶液的蒸汽平衡法测试了Whatman No.42和国产双圈203两种滤纸分别在20℃,40℃,60℃,80℃下的总吸力与滤纸含水率关系,并给出其总吸力率定曲线方程。试验结果表明,2种滤纸的持水性均随着温度的升高而降低。还用2种滤纸分别在20℃,40℃,60℃,80℃下测定高庙子钙基膨润土在不同温度下的土水特征曲线,试验结果显示用2种滤纸测得的该膨润土土水特征曲线相近,高庙子钙基膨润土随着温度的升高其持水性下降,尤其是温度超过60℃时,其特征曲线下降更明显,而在高吸力阶段温度对持水性影响不大。 展开更多
关键词 滤纸法 率定曲线 蒸汽平衡法 持水性 膨润土
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压缩过程中非饱和膨胀土体变特征与持水特性的水力耦合效应 被引量:8
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作者 周葆春 孔令伟 +2 位作者 梁维云 马全国 张斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期629-640,共12页
土体压缩是岩土工程领域的基本问题。压缩过程中非饱和土的力学与水力学行为是同时发生且相互影响的,有必要统一考察体变特征与持水特性的水力耦合效应。为此,以荆门弱膨胀土为研究对象,开展土中水密度试验、饱和与控制吸力下的非饱和... 土体压缩是岩土工程领域的基本问题。压缩过程中非饱和土的力学与水力学行为是同时发生且相互影响的,有必要统一考察体变特征与持水特性的水力耦合效应。为此,以荆门弱膨胀土为研究对象,开展土中水密度试验、饱和与控制吸力下的非饱和一维压缩试验,准确测量了压缩与卸荷回弹过程中孔隙比–重力含水率–吸力–竖向净应力关系,探讨了水力耦合状况下非饱和膨胀土的体变特征与持水特性规律,并建立相应本构描述。结论如下:1加载段,非饱和压缩曲线均发生明显转折,体现出屈服行为;随吸力增大,压缩曲线依次发生"穿越"现象;卸载段大体呈线性,其斜率随吸力增大而降低。提出能够描述干缩、压缩、卸荷体胀、屈服、压缩性与卸荷回弹性随吸力变化等行为的非饱和土体变方程,可直接用于分层总和法计算。2不同吸力下重力含水率变化存在较大差异;压缩至2941.8 k Pa时,不同吸力下含水率非常接近。吸力与竖向净应力对含水率变化的耦合影响可用3参数Logistic函数描述。3压缩过程中饱和度随竖向净应力增大而增大,卸荷过程中随竖向净应力降低亦增大。采用饱和度或重力含水率,对压缩过程中的水力路径会出现"湿化"与"脱湿"的不同判断,即水力耦合状况下土体表现出复杂的持水状态变化特征。 展开更多
关键词 非饱和土 压实膨胀土 体变特征 持水特性 吸力 水力耦合 饱和度 土中水密度
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干湿循环下高庙子钙基膨润土持水和变形特性 被引量:7
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作者 于响 孙德安 孙文静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1339-1346,共8页
膨润土因具有湿胀、干缩特性,其水力一力学性质易受干湿循环的影响。采用饱和盐溶液蒸汽平衡法研究了干湿循环对压实高庙子钙基膨润土持水特性的影响。对相同条件下制作的试样进行0~6次干湿循环,选取其中的原试样(O次)、循环3次和... 膨润土因具有湿胀、干缩特性,其水力一力学性质易受干湿循环的影响。采用饱和盐溶液蒸汽平衡法研究了干湿循环对压实高庙子钙基膨润土持水特性的影响。对相同条件下制作的试样进行0~6次干湿循环,选取其中的原试样(O次)、循环3次和6次试样,进行蒸汽平衡法试验,测定其土-水特征曲线。同时,在O~6次干湿循环过程中,对每一次脱湿后试样表面采集图像,用数字图像处理技术提取了收缩及裂隙开展区域,分析得到收缩率与裂隙率。试验结果表明:随着干湿循环次数的增加(0—3次时),土-水特征曲线向下平移、持水性下降、孔隙比增大、平均骨架应力减小,试样烘干时收缩率和裂隙率增加明显;但随着循环次数的继续增加(3—6次时),持水性、收缩率和裂隙率趋于稳定。 展开更多
关键词 膨润土 蒸汽平衡法 持水特性 干湿循环 图像处理
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多次干湿循环后原状和重塑黄土的持水性试验研究 被引量:1
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作者 张小辉 王勇华 +3 位作者 张登飞 杨丽娜 卜崇鹏 王明皎 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期3145-3161,共17页
干湿循环的风化作用是引发中国黄土地区基础设施破坏的重要影响因素。黄土的持水性能是此类黄土工程问题物理成因的关键物性。为了探究在干湿循环的环境驱动作用下不同地区原状和重塑黄土的持水性能及其变化规律,利用压力板仪和电镜扫描... 干湿循环的风化作用是引发中国黄土地区基础设施破坏的重要影响因素。黄土的持水性能是此类黄土工程问题物理成因的关键物性。为了探究在干湿循环的环境驱动作用下不同地区原状和重塑黄土的持水性能及其变化规律,利用压力板仪和电镜扫描仪(SEM)开展了持水曲线(SWRC)和微观结构的系列室内试验。研究结果表明,干湿循环的风化作用对原状和重塑黄土的持水性能有显著影响,且第一次循环的影响程度最为明显;原状黄土的SWRC呈双峰型,重塑黄土的SWRC呈单峰型;利用概念模型很好地解释了持水性的特征、变化规律及其与微观结构之间的联系。提出了一个考虑干湿循环次数、土的结构、区域差异影响的新持水模型,可以统一描述具有双峰特性的原状黄土和具有单峰特性的重塑黄土的持水特性,模型参数能够很好表达SWRC的变化特征,所提出模型在预测黄土和其他土的持水性能方面,具有较高的实用性和有效性。 展开更多
关键词 黄土 持水性 风化作用 干湿循环 土结构
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不同矿物成分下土样脱附曲线试验研究 被引量:5
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作者 朱赞成 李纪伟 +3 位作者 林法力 陈雰 孙德安 刘藤 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期175-180,共6页
精确测定土样含水率的数值对于研究高吸力时非饱和土的土水特性尤为重要。目前国内外现有土工规范在测定土样含水率时均设定恒温箱温度为110℃,鲜少有文献对该温度设定的合理性进行研究。利用同步热分析仪对高庙子膨润土、高岭土、台州... 精确测定土样含水率的数值对于研究高吸力时非饱和土的土水特性尤为重要。目前国内外现有土工规范在测定土样含水率时均设定恒温箱温度为110℃,鲜少有文献对该温度设定的合理性进行研究。利用同步热分析仪对高庙子膨润土、高岭土、台州滨海软黏土等7种不同类型的黏土进行了微商热重法分析(DTG)和热重分析(T-G),同时对这7种黏土,用X射线衍射仪(XRD)测试了其矿物成分。试验结果显示随着土样中含蒙脱石矿物质量百分数的增加,其失去吸附水的温度越高;而当土样中不含蒙脱石矿物成分,土样的失去吸附水的温度比较低。认为对于蒙脱石含量较高的土样,测定含水率时,应将烘箱的温度由110℃提高150℃。 展开更多
关键词 持水性 含水率 层间水化
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等向压缩应力条件下原状黄土的吸湿持水特性 被引量:2
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作者 张登飞 陈存礼 +3 位作者 张洁 刘科 游子龙 陈成 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1344-1349,共6页
用改装的非饱和土三轴剪切渗透仪,在不同等向压缩应力作用下对天然状态的原状黄土进行了分级浸水试验,分析了应力对吸湿持水曲线的影响,提出了可以直接考虑等向压缩应力影响,以饱和度及含水率与吸力关系表征的持水特性模型。研究结果表... 用改装的非饱和土三轴剪切渗透仪,在不同等向压缩应力作用下对天然状态的原状黄土进行了分级浸水试验,分析了应力对吸湿持水曲线的影响,提出了可以直接考虑等向压缩应力影响,以饱和度及含水率与吸力关系表征的持水特性模型。研究结果表明:应力对饱和度与吸力关系的影响较大;对含水率与吸力间关系的影响与吸力大小有关,当吸力大于阈值时几乎没有影响,可近似归一,当吸力小于阈值时影响较大。随着应力增大,脱气吸力值增大,饱和含水率减小,且可分别用线性函数及对数函数描述之。不同应力下,饱和度及含水率比(含水率与饱和含水率之比)与吸力比(吸力与脱气吸力值之比)关系皆可以归一,且可用提出的模型描述。该模型直接把等向压缩应力作为变量,与以应力作用下孔隙比作为变量的持水曲线模型相比,更便于实际工程应用。模型对饱和度及含水率与吸力关系的预测结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 原状黄土 等向压缩应力 分级浸水 吸湿持水特性
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