影响GCTS土水特征曲线仪试验结果的因素及曲线合理性分析.pdf

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1、320西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2010)Vo1．26No．3文章编号：1006-4710(2010)03-0320-06影响GCTS土水特征曲线仪试验结果的因素及曲线合理性分析刘奉银，张昭，周冬，赵旭光，朱良，赵薇(1．西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安710048；2．黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要：使用GCTS土水特征曲线(SWCC)仪对几种干密度的重塑黄土试样进行土水特征曲线试验，针对该仪器在使用中影响测定结果的因素：扩散气泡及气泡冲刷的频率与基质吸力的关系、含水量测定、陶土板进气

2、值、基质吸力平衡标准问题进行讨论，分析了考虑上述因素后实测土水特征曲线的合理性，并提出了由实测数据点确定边界减湿曲线的数据处理方法。关键词：基质吸力；压力板仪；土水特征曲线；非饱和土；边界减湿曲线中图分类号：Tu43文献标志码：ADebuggingofGCTS-TypeSWCCDeviceandAnalysisoftheCOrrespOndingTechnicalIndexesLIUFeng-yin，ZHANGZhao，ZHOUDong，ZHAOXu．guang，ZHULiang，ZHAOWei(1．InstituteofGeotechnicalEngineering，Xi’

3、anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China；2．YellowRiverEngineeringConsultingCo．Ltd．，Zhengzhou450003，China)Abstract：GCTS—typesoil-watercharacteristiccurve(SWCC)deviceisusedtomeasurethesoilwatercharacteristiccurvesofremouldedloessspecimensunderdifferentbulkdensities．Thefactorsinfluencingthee

4、xperimentalresultareanalyzedwhichincludeairdiffusivity，theairdifusionvelocityanditsrelationwithmatrixsuction，thedeterminationofwatercontent，theselectionoftheceramicdisk，andthebal—ancecriterionformatrixsuction．Furthermore，thesoil—watercharacteristiccui'vestestedarediscussedtoidentifytheirrat

5、ionality．Finally，amethodisputforwardfordeterminingboundarydryingcurvefromtestdata．Keywords：matrixsuction；pressureplate；soilwatercharacteristicCHIVe；unsaturatedsoil；boundarydryingcurve土水特征曲线(SWCC)是非饱和土本构关系的一系列吸力量测方法，具有代表性的有6种方基本组成部分J，它可用于预测非饱和土的体积变法_4，即体积压力板仪法、盐溶液法、Temp仪法、滤形、抗剪强度、渗透系数、扩散作用、吸

6、附作用、蒸汽纸法、Dew—point电位计法、TDR吸力量测法、GDS四扩散和热传导等引。由研究现状可知，建立土水维应力路径法。胡再强等71也尝试在离心模型试特征曲线的理论公式尚存在较大难度，实测的土水验中利用吸力传感器测定了一定范围的基质吸力。特征曲线更为准确和可靠。土的含水量易于测定，本文针对GCTS土水特征曲线仪在使用中存在而在土水特征曲线试验中主要解决准确吸力量测的问题进行分析，完善了仪器的使用方法，明确了问题。研究人员根据土中水分的运移规律，提出了试验和数据处理应注意的问题。收稿日期：2010-05—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(10872162)；国家大

7、学生创新性实验计划立项高校资助项目(081070018)；西安理工大学岩土工程学科建设资助项目(106003081)。作者简介：刘奉银(1968-)，男，山东滕州人，副教授，博士，研究方向为黄土力学与非饱和土力学。E—mail：liufy@sina．corn。刘奉银等：影响GCTS土水特征曲线仪试验结果的因素及曲线合理性分析321实测曲线的影响因素：1GCTS土水特征曲线仪简介(1)基质吸力的平衡标准，不同基质吸力下的Fredlund教授和GCTS公司联合研制了一种基气泡扩散速率及其影响和克服；于轴平移