微观结构对膨胀土土-水特征曲线的影响

doi:10.11988/ckyyb.20180917

长江科学院院报 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (4): 145-150.DOI: 10.11988/ckyyb.20180917

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微观结构对膨胀土土-水特征曲线的影响

齐道坤¹,潘燕敏²,张亮¹

1.国网河南省电力公司经济技术研究院,郑州 450052;
2.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092

收稿日期:2018-08-27 修回日期:2018-10-22 出版日期:2019-04-01 发布日期:2019-04-18
作者简介:齐道坤(1968-),男,河南南阳人,高级工程师,主要从事输电线路工程设计、科研工作。E-mail:qidaokun@126.com
基金资助:
国网河南电网项目(5217L0160001)

Influence of Microstructure on Soil-Water Characteristic Curve of Undisturbed Expansive Soils

QI Dao-kun¹, PAN Yan-min², ZHANG Liang¹

1.State Grid Henan Economic Research Institute, Zhengzhou 450052, China;
2.Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China

Received:2018-08-27 Revised:2018-10-22 Online:2019-04-01 Published:2019-04-18

摘要/Abstract

摘要： 为了探究膨胀土吸湿过程土-水特征曲线与微观结构变化的关系,采用渗析法和气相法对南阳原状膨胀土的持水特性进行研究,获得了土样在全吸力(0.01~309 MPa)范围内的土-水特征曲线。利用Van Genuchten模型对试验结果进行拟合;采用扫描电镜试验和压汞试验测定吸湿过程中土样微观结构的变化,从微观的层面对膨胀土土-水特征曲线的趋势进行分析。研究表明:在吸湿过程中,膨胀土的微孔隙和大孔隙体积含量增多,小孔隙体积含量减少;吸湿过程中小孔隙和微孔隙体积含量的动态变化使得膨胀土表现出在土-水特征曲线没有拐点的情况下持续增湿的特性;大孔隙体积含量的变化只影响土-水特征曲线的边界效应段,但是影响较小。

关键词: 膨胀土, 持水特征, 微观结构, 孔隙分布, 吸湿路径, 土-水特征曲线

Abstract: The water retention characteristics of Nanyang undisturbed weak expansive soil were tested using the osmotic technique and the vapor phase technique. The hydrating path of soil-water characteristic curve (SWCC) in the suction ranging from 0.01 to 309 MPa was gained and fitted according to a model proposed by Van Genuchten. Scanning Eelectron Microscope (SEM) and Mercury Intrusion Porosimetry (MIP) tests were conducted to analyse the influence of microstructure modification on SWCC. Results showed that during hydrating process, the volume content of micro-pore and macro-pore increased while that of fine-pore decreased. Changes in micro-pore and fine-pore resulted in the continuous absorption of water by soils with no inflection point on the SWCC. The increase of macro-pore mainly influences the boundary effect segment of SWCC, but such influence is slight.

Key words: expansive soil, water retention characteristics, microstructure, pore size distribution, hydrating path, SWCC

中图分类号:

TU411.92

齐道坤,潘燕敏,张亮. 微观结构对膨胀土土-水特征曲线的影响[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(4): 145-150.

QI Dao-kun, PAN Yan-min, ZHANG Liang. Influence of Microstructure on Soil-Water Characteristic Curve of Undisturbed Expansive Soils[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2019, 36(4): 145-150.

[1]	马鹏杰, 魏凯, 康静伟, 芮瑞, 蔡正乾, 夏荣基. 单排微型桩加固缓倾长大裂隙土边坡的力学机制[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(3): 178-185.
[2]	张豫川, 高旭龙, 刘东发, 黄鸿伟. 基于SEM的土体微观结构三维分析与分维计算方法[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(2): 91-97.
[3]	常洲, 晏长根, 安宁, 兰恒星, 石玉玲, 包含, 许江波. 干湿循环作用下原状黄土渗透性及其对土-水特征曲线的影响[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(1): 143-150.
[4]	皇甫婧琪, 何强. α-半水石膏对掺铁尾砂水泥砂浆综合性能的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(9): 176-180.
[5]	王重阳, 李晓丽, 赵晓泽, 杨健. 碱激发下砒砂岩钢渣粉水泥复合土强度及微观机理[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(7): 132-138.
[6]	张雪莲, 吴道勇, 叶雷, 袁滨伶. 胶体氧化物对红黏土微观结构和胀缩性的影响[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(5): 139-144.
[7]	宋佳, 白杨, 王小林. 基于深度学习的黄土干湿循环损伤分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(2): 87-94.
[8]	朱彦鹏, 王浩, 房光文, 刘东瑞, 吕玉宝. 强风化岩流态固化土压缩特性正交试验研究[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(12): 103-109,117.
[9]	胡江, 李星, 马福恒. 深挖方膨胀土渠道边坡运行期变形成因分析[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(11): 160-167.
[10]	周学友, 张敏, 常兆广, 翟晓平, 丁浩桢, 王新志. 膨胀土裂缝灌浆效果可视化定量评价方法[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(10): 108-114.
[11]	周锐, 王保田, 王斯杰, 胡豹, 王培清, 张福海. 不同粒径组废旧轮胎橡胶颗粒改良膨胀土性能试验研究[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(10): 115-122.
[12]	李从安, 许晓彤, 沈登乐, 王卫, 胡波. 弱膨胀土三轴膨胀模型及其应用[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(10): 137-141.
[13]	王协群, 匡文壮, 韩仲, 邹维列. 膨胀土中EPS缓冲层-悬臂式挡墙支护结构的受力变形数值模拟[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(7): 78-86.
[14]	刘浩林, 李丹, 胡波, 程展林. 基于MICP技术改良的膨胀土膨胀特性试验研究[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(6): 150-156.
[15]	赵洪星. 电渗联合化学溶液加固淤泥质软土试验研究[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(5): 99-105.

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Influence of Microstructure on Soil-Water Characteristic Curve of Undisturbed Expansive Soils

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