浅论基于电阻率特征的黄土结构性试验研究

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1、东南大学硕士学位论文基于电阻率特征的黄土结构性试验研究姓名：冯松涛申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘松玉20090408摘要土的电阻率是土的固有物性参数之一，可反映土的基本物理力学性质指标及结构特征，研究土的电阻率具有重要理论意义和应用价值。本文基于电阻率特征，通过室内黄土的无侧限抗压强度试验和湿陷性试验研究，建立了电阻率与黄土宏观力学指标之间的关系以及基于电阻率特征的黄土抗压强度的变化规律，并利用电阻率参数初步评价黄土湿陷性、湿陷等级和湿陷程度。首先，在分析土电阻率的影响因素基础上，通过室内试验，研究了黄土的电阻率基本特性。黄土的电阻率随含水量的增加而减小

2、，在含水量较小时，较小的含水量增量会带来土电阻率的大幅度下降，随初始饱和度、孔隙率、温度的增大而逐渐减小。黄土的电阻率与土的结构性、干密度以及颗粒组成密切相关。其次，分析了黄土的结构性及其影响因素，通过在室内对黄土进行无侧限压缩试验同步测量其电阻率，分析了黄土在压缩变形过程中电阻率指标的变化规律。研究表明：黄土的电阻率与应变以及抗压强度密切相关；含水量高，抗压强度低，电阻率就小，尤以掺水泥黄土电阻率随含水量和抗压强度的变化最为典型。黄土电阻率随着应变的增加而逐渐降低，当应变增加到一定程度时，黄士电阻率趋于稳定，电阻率随应变的变化关系能很好的反映结构性黄土的损伤演化过程

3、；黄土的无侧限抗压强度与其初始电阻率成正相关关系，不同结构特征的黄土，其抗压强度的分布范围以及对应初始电阻率的变化范围也有所区别。最后，通过一维固结装置模拟黄土湿陷试验及其同步竖向电阻率测试，引入电阻率指标分析了黄土湿陷过程中的结构变化规律。研究表明，可将黄土湿陷过程中电阻率随时间或压缩量的变化分为三个阶段：试样浸水前黄土的压缩变形阶段，此过程电阻率的变化幅度相对较小；试样浸水的初始阶段，电阻率的变化速率较大；试样浸水后在加荷与增湿条件下黄土电阻率逐渐趋于稳定的阶段。黄土电阻率的变化率与压缩应变之间存在较好的对应关系，用未浸水条件下的电阻率的变化率判断黄土某级荷载、某

4、一高度下的压缩量。建立了黄土湿陷系数、湿陷量与黄土电阻率的关系式，并基于电阻率指标初步评价黄土的湿陷性、湿陷程度及湿陷等级，为应用电阻率研究黄土的湿陷变形规律提供一种新的途径。关键词：黄土，电阻率，结构性，无侧限抗压强度，湿陷性AbstractSoilelectricalresistivityisoneofthefundamentalphysicalpropertyparametersofsoil，andiscloselyrelatedtothepropertiesofphysical，mechanicalparametersandmicrostructurechar

5、acteristicsofsoils．Researchsonsoilresistivityhasimportanttheoreticalsignificanceandapplicationvalue．Basedontheelectricalresistivitycharacteristics，throughtheunconfinedcompressivestrengthtestandcollapsibilitytestofloess，settinguptherelationshipbetweentheelectricalresistivityandmacro—mech

6、anicalparametersofloess，andthechangesofthecompressivestrengthofloess，andmakinguseoftheelectricalresistivitytoevaluatecollapsibility，collapsibilitydegreeandcollapsibilitygrade．First,theeffectsofwatercontent,degreeofsaturation，temperature，porosityandcompositiononthesoilelectricalresistivi

7、tyarediscussed．Theloesswithhigherwatercontenthaslowerelectricalresistivity．Forloesswithlowwatercontent,asmallvariationofwatercontentCanchangeitselectricalresistivityalot．Second,thesoilresistivityismeasuredsimultaneouslyduringunconfinedcompressionstrengthtestinthelaboratory．Then