寧明膨脹土滲透特性的試驗研究.pdf

1、膨脹土是一種因環(huán)境干濕交替作用而發(fā)生體積明顯膨脹(收縮)、強度劇烈衰減而導致工程變形破壞且含有較多膨脹性粘土礦物的非飽和土。膨脹土對工程建設的危害，尤其路塹邊坡的滑坍是膨脹土地區(qū)公路建設中普遍存在且亟待解決的技術難題。除了土性因素、干濕循環(huán)作用外，降雨入滲后土體膨脹、強度衰減是邊坡滑坍的主要原因。因此，研究膨脹土體的滲透特性，分析降雨與邊坡穩(wěn)定性的關系具有非常重要的意義。然而要研究非飽和膨脹土的滲透特性絕非易事，目前成熟的膨脹土滲透特性

2、的試驗方法還不存在。為此，本文嘗試以寧明膨脹土為對象，開展其滲透特性的初步試驗研究。 首先，從成因類型、分布特征以及微觀結(jié)構(gòu)方面研究了寧明膨脹土的特性。在此基礎上，以非飽和土理論為指導，進行室內(nèi)滲透試驗設計并對試驗結(jié)果和試驗中發(fā)生的現(xiàn)象進行合理的分析和解釋。借助先進的GDS非飽和三軸系統(tǒng)，開展了非飽和膨脹土含水量與滲透特性的試驗研究，由測得的土水特征曲線間接獲得滲透系數(shù)，并選用VG模型對試驗結(jié)果的真實可靠性加以驗證。結(jié)果表明，寧

3、明膨脹土的含水量與滲透系數(shù)之間呈非線性關系，可用對數(shù)函數(shù)來加以擬合，由此提出寧明非飽和膨脹土滲透系數(shù)與含水量的理論公式。試驗過程中還對GDS系統(tǒng)的陶土板底座滲透系數(shù)進行了標定。 考慮到土體結(jié)構(gòu)性對其滲透特性的影響，采用常規(guī)實驗方法，進行了較系統(tǒng)的室內(nèi)飽和土滲透試驗，獲得土體孔隙性、擾動性、結(jié)構(gòu)構(gòu)成對寧明膨脹土滲透特性的影響，總結(jié)出滲透系數(shù)隨孔隙比、土體深度、滲流方向等的變化規(guī)律，并進行了量化描述，得出膨脹土滲透系數(shù)與孔隙比的函數(shù)