膨胀土地基承载力研究

根据非饱和膨胀土的分形结构模型，导出了非饱和膨胀土的吸力强度公式，讨论了非饱和膨胀土强度公式的有线性，根据膨胀土的强度特性提出了膨胀土地基承载力公式，运用所提出的承载力公式估算了邯郸和宁夏膨胀土地基承载力值，与实测结果一致，这种膨胀土地基承载力公式可以直接应用于工程实践中。     

非饱和膨胀土的抗剪强度特性研究

 应用非饱和土的双应力状态变量理论，探讨了鄂西 北及南阳盆地膨胀土的抗剪强度特性，阐述了非饱和膨胀土抗剪强度指标与含水量、基质吸力的关系。为解决工程实践中的膨胀土问题提供了经验。     

SOLUTE TRANSPORT THROUGH THE VADOSE ZONE:FIELD STUDIES

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非饱和土中圆柱孔扩张问题不排水解答及吸力影响效应分析

圆柱孔扩张理论为沉桩挤土及旁压试验分析等提供了理论基础,然而已有研究多是针对饱和土展开,在非饱和土相关工程中并不适用。基于修正剑桥临界状态模型,对非饱和土中不排水条件下的圆柱孔扩张问题进行求解。在考虑非饱和土吸力效应的情况下推导土体应力–应变关系式,并引入反映吸力与比体积之间关系的液相本构方程。在此基础上联立圆柱孔周围土单元平衡微分方程,最终将非饱和土中的圆柱孔扩张问题归结为求解一阶偏微方程组的问题。通过引入辅助变量将所有方程转至拉格朗日系下,以弹塑性边界上的应力及比体积作为初值条件对其进行求解。结果表明:当非饱和吸力增大时,圆柱孔周围土体应力和扩孔压力均随之增大,说明土体出现了吸力硬化效应;对于初始比体积较小的土体,随着塑性区内的径向位置增加,比体积和吸力会出现先增大后减小的变化特征,说明圆柱孔在不排水扩张过程中局部土体发生了剪胀。所采用的本构关系较为简洁,参数易于确定,便于在非饱和土相关的工程问题得到实际应用。     

基于图像测量的非饱和土p-s平面屈服轨迹研究

运用数字图像测量方法，测量非饱和土试样的整体变形和试样受端部约束影响较小的中部1／3区域的变形．控制吸力的非饱和压实土各向等压试验结果表明，试样整体与中部1／3区域的比体积与平均净应力的试验关系曲线存在明显差异，据此确定的LC屈服曲线也有差别．无论是试验值还是数值模型预测的结果，都是测量试样整体变形所得的弹性区较大．     

非饱和土质覆盖层多组分气体运移机理研究

为研究土质覆盖层中各组分气体的运移规律,进行了土柱注气试验,并通过多组分气体运移理论对试验结果进一步分析。分析结果表明:在注入气体总流量不变的情况下,改变注入气体的组分,会显著影响土柱中各组分气体分布;多组分气体运移理论能较好地预测各组分气体的运移;表观气相渗透系数不是一常数,与气压大小相关;体相扩散是影响各组分气体分布规律的主要因素,通过改变有效二元扩散系数,调整各组分气体分布,可以提高土质覆盖层中甲烷氧化效果。     

非饱和土体气态水和液态水混合迁移的耦合计算

在干旱半干旱地区。非饱和土体中的气态水迁移通常是比较显著的。综合考虑液态水和气态水两种迁移方式研究非饱和土体中的水分迁移问题。目前尚属疑难问题．本文基于非饱和土体气态水迁移引起的含水量变化方程，结合非饱和土体液态水迁移引起的含水量变化方程。提出了实现两者耦合计算的方法．并以实验土样的水分迁移为例进行了计算。计算结果与试验结果是吻合的，从而验证了本文方法的合理性．     

野外土-水特征及其工程意义

为了研究非饱和土边坡的土-水特征，在香港某人工边坡坡顶1，2，3，4m等不同深度同时安装了含水量计及吸力计。根据土体体积含水量和吸力值的野外监测结果，得出了边坡坡顶土体不同深度的野外土-水特征曲线。同室内土-水特征曲线明显的滞后性相比，野外土-水特征曲线的滞后性可以忽略。野外土-水特征曲线滞后性可以忽略的原因可能是由于边坡坡顶土体在暴雨期间的非平衡效应或者是体积含水量和吸力在野外和在实验室内测定方法不同的缘故。此外，对野外土-水特征曲线的工程意义进行了探讨。     

非饱和土坡危险含水量分析

介绍了由于雨水入渗，使非饱和土坡的含水量发生变化，而含水量正是与基质吸力有着直接的联系；同时通过分析条件水压力和非饱和土的容重与含水量的变化规律，得到基质吸力、饱和度、非饱和土容重与整个土坡的稳定性规律，也就是安全系数与含水量分布的规律。得出当土坡处于危险状况下的含水量分布，即当土坡中的含水量达到危险含水量时，土坡处于危险状态。因此，通过监测土坡的含水量的变化，获得土坡的稳定信息，为生产和安全提供保障