【摘 要】
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土水特征曲线描述了非饱和土中含水率(或饱和度)与基质吸力(或土水势)之间的关系.土水特征曲线存在滞回效应,即在相同的吸力下,土体在蒸发或重力排水的脱湿过程中赋存的水量比土体在入渗、毛细上升的增湿过程中所赋存的水量多.针对影响土水特征曲线滞回特性的两个关键因素——接触角及由颗粒粒径级配(孔隙分布)引起的墨水瓶效应,首先,基于势能最小原理采用数值模拟方法研究了斜面液滴行为,提出了增湿、脱湿过程微细观界面关键参数接触角与含水率的演化关系;其次,通过修正颗粒间液桥体积表达式,使Young-Laplace方程可用于
【机 构】
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西安交通大学人居环境与建筑工程学院,陕西 西安 710049;长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054
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土水特征曲线描述了非饱和土中含水率(或饱和度)与基质吸力(或土水势)之间的关系.土水特征曲线存在滞回效应,即在相同的吸力下,土体在蒸发或重力排水的脱湿过程中赋存的水量比土体在入渗、毛细上升的增湿过程中所赋存的水量多.针对影响土水特征曲线滞回特性的两个关键因素——接触角及由颗粒粒径级配(孔隙分布)引起的墨水瓶效应,首先,基于势能最小原理采用数值模拟方法研究了斜面液滴行为,提出了增湿、脱湿过程微细观界面关键参数接触角与含水率的演化关系;其次,通过修正颗粒间液桥体积表达式,使Young-Laplace方程可用于计算w-lns平面上边界影响区、过渡区及部分残余区的基质吸力;最后,通过引入Rosin-Rammler颗粒粒径分布函数,建立了考虑接触角及粒径级配影响的土水特征曲线滞回模型,该模型参数物理意义明确,能够较好地描述接触角及颗粒粒径对土水特征曲线滞回特性的影响.以西安曲江某基坑压实黄土土水特征曲线为例进行模型验证,结果表明该模型能够很好地反映基质吸力与含水率的非线性关系,该模型可进一步用于非饱和土抗剪强度、本构模型等的研究.
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通过系统分析延长组伊利石包膜的成因及其地质意义,开展了薄片分析、扫描电镜观测及能谱分析,对伊利石包膜的产状、成分、分布及其与绿泥石包膜的关系进行了研究.研究结果表明:①鄂尔多斯盆地三叠系延长组伊利石包膜与自生蒙脱石包膜具有相似的特征,是自生蒙脱石包膜伊利石化的产物;②研究区自生蒙脱石和绿泥石包膜均是火山物质溶蚀的产物,其相对含量受火山物质的组份控制,且二者均以颗粒表面为基底同时垂直生长;蒙脱石包膜发生伊利石化时,常伴随着钾长石的溶蚀;③弯曲片状伊利石晶体直径和晶间孔均远大于竹叶状绿泥石,但厚度薄,导致显微
断层同震错动引起的地表变形破坏是工程场地评价中的难点之一,如何合理避开同震地表破裂带是工程选址必须解决的问题,关键在于能否准确预测发震断层错动过程中的地表变形演化特征.基于土工离心模型试验过程中获取的高精度地表监测数据,定量分析给出了断层面倾角为60°且厚度约为40 m的上覆砂土在不同基岩位错下的地表变形和坡度变化规律,并将地表变形划分为稳定区、倾斜变形区和严重变形区.最后,结合中国的危房鉴定标准,进一步分析给出了逆断层在位错量、震级和土层厚度影响下的地表避让距离关系式,进而建立了实用的逆断层地表避让预测
基于Biot波动理论,采用Fourier-Bessel级数展开法,建立了平面Rayleigh波入射下,饱和土中浅埋隧道复合式衬砌的散射力学模型,求解了频域内复合式衬砌的动应力集中系数、孔压集中系数的解析解,通过参数化分析,研究了Rayleigh波在不同入射频率作用下,内衬和外衬的刚度比、厚度比、隧道埋深等因素对复合式衬砌动力响应的影响规律.结果表明,入射频率对复合式衬砌的动应力集中系数和孔压集中系数的空间分布和幅值影响显著;增大内衬和外衬的刚度比、厚度比可以显著降低外衬的动应力集中系数和孔压集中系数,最大
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