论文部分内容阅读
本文以旱涝交替的气候条件为研究背景,以云南地区广泛分布的筑坝红土为研究对象,提出了“干湿循环红土土-水特征及裂缝发展研究”的课题。考虑干湿循环次数、增湿时间、脱湿时间、初始干密度以及初始含水率等因素的影响,通过滤纸法试验、干湿循环试验以及微结构试验,探究了不同试验条件下的红土土-水特性、裂缝发展特性、微结构特性,提出了干湿循环作用对试样的劣化机理。该研究成果对红土型大坝的坝体开裂防治具有重要指导意义。干湿循环红土的土-水特征研究表明:在脱湿过程中基质吸力随含水率的减小而增大,随干密度的增大而增大,随脱湿次数的增加而减小;在增湿过程中基质吸力随含水率的增加而减小,增湿次数对红土基质吸力的影响不大;干湿循环中土-水特征曲线存在滞回效应,滞回圈随干湿循环次数增加而减小;与压力板仪相比滤纸法测量的基质吸力范围更大。不同干密度下干湿循环红土的裂缝发展研究表明:随增湿时间的延长红土裂缝呈凹型变化,裂缝先闭合后扩展,裂缝特征参数随增湿次数增加而增大;随脱湿时间的延长红土裂缝呈凸型变化,裂缝先扩展后收缩,脱湿中达到凸型变化峰值的时间随脱湿次数的增加而减小;微结构参数显示随干湿循环的进行,干密度越大的试样微结构变化越显著,在低放大倍数下与高放大倍数下的微结构特征参数变化规律相反。初始干密度越大的试样越容易引起试样含水率不均匀以及膨胀不均匀,从而导致开裂严重。不同含水率下干湿循环红土的裂缝发展研究表明:初始含水率越高的试样越容易开裂;循环次数越多,裂缝特征参数达到最大值的时间越短,收缩稳定的时间也越短;在干湿循环试验中,初始含水率越高,试样微结构变化越显著;初始含水率高的试样,自由水层水膜厚度变厚,影响了土颗粒的胶结效果,导致开裂严重。