全饱和度范围红粘土的持水特性

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1、分类号：TU4密级：编号：102012165桂林理工大学硕士研究生学位论文全饱和度范围红粘土的持水特性专业：土木工程研究方向：岩土工程研究生：欧传景指导教师：韦昌富教授论文起止日期：2013年9月至2015年4月WaterretentioncharacteristicofredclayinfulldegreeofsaturationMajor：CivilEngineeringDirectionofStudy：GeotechnicalEngineeringGraduateStudent：OuChuanjingSupervisor：Prof.ChangFuWeiCo

2、llegeofCivilEngineeringandArchitectureGuilinUniversityofTechnologySeptember,2013toApril,2015摘要本文以全饱和度范围红粘土的持水特性研究为主线，延伸探讨水化学环境条件影响下的红粘土土水特征，同时初步探讨了微电子流测量土样含水量的新方法。研究工作一开始综合考虑了压力板仪、蒸汽平衡法、滤纸法的优缺点和使用范围。在总结前人取得有关成果的基础上，经周密思考选用压力板仪对0-1000kPa吸力范围的土水特征数据进行测定；用蒸汽平衡法实现3200kPa-365000kPa的吸力段测试，

3、1000kPa-10000kPa的吸力段实验则用滤纸法来补充完成。通过这三种方法的有机结合设计出适合全饱和度红粘土持水特性测试的复合实验方案，缩短试验周期，提高效率和减少测量差错，创新了实验方法。在上述基础上再用蒸汽平衡法进行孔隙水pH值变化和电解质盐溶液浓度影响的红粘土持水能力实验。通过大量实验，结合红粘土矿物成分、工程物理特性，并且借鉴多相孔隙介质理论，分析了红粘土和次生红粘土的持水能力，探讨了孔隙水pH值变化和电解质盐溶液浓度对土体持水能力的影响规律。经实验结果分析发现，同一干密度土体含水量或者饱和度随着吸力的增加而减小，并且递减速率降低；孔隙水溶液浓度的

4、增加会起到促进土体持水能力增大的作用，为红粘土的实际应用及环境灾害防治提供技术支持，也为进一步开展水化学环境条件对红粘土持水特性的影响研究起到很好的借鉴作用。于此同时，鉴于实验过程中测定土体重量的繁琐和误差，给出了微电子流效应测定土壤含水量的方法及装置。本课题研究取得了以下几点成果：1、完成了红粘土和次生红粘土全饱和度范围土-水特征曲线的测试，获得了有工程实用价值实验数据结果；2、研究了高吸力下水化学环境变异对红粘土持水特性的影响，分析了其影响机理；3、根据微电子流效应原理研发出土样含水量测量装置，并获得了专利，创新了压力板仪、蒸汽平衡法等实验技术在无需反复测量

5、土体质量的情况下就能获得土样含水量的实验方法。关键词：红粘土、持水特性、饱和度、pH值、NaCl、微电子流效应IAbstractItisaimatinvestigatingthewaterretentioncharacteristicinfulldegreeofsaturationofredclay,andexpandsthediscussionfortheinfluenceofthevariationofhydro-chemicalenvironmentonthesoilwatercharacteristicofredclay,andstudiesonanew

6、methoddetectingwatercontentinsoilbasedonmicro-electroniccurrentcouplingeffectaswell.Tobeginwith,analysistheadvantageandlimitations,andtherangeofthepressureplateapparatus,vaporequilibriummethod,filterpapermethodetc.Asummaryofresearchresultsinexistenceisgiveninthispaper,thesoilwatercha

7、racteristicrangeof0-1000kPaisdeterminedbythepressureplateapparatus;suctiontestbetween3200-365000kPaismeasuredbyvaporequilibriummethod;suctionexperimentrangeof1000kPa-10000kPaiscompletedwithfilterpapermethod.Theorganiccombinationofthesethreemethodscanmakeacompositeexperimentschemethat

8、issuitablefo