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利用原位浸水试验计算非饱和黄土基质吸力方法研究

彭敏 郭鉴辉 郭东欣 马建勋 罗冬

彭敏, 郭鉴辉, 郭东欣, 马建勋, 罗冬. 利用原位浸水试验计算非饱和黄土基质吸力方法研究[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(4): 397-402. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.004
引用本文: 彭敏, 郭鉴辉, 郭东欣, 马建勋, 罗冬. 利用原位浸水试验计算非饱和黄土基质吸力方法研究[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(4): 397-402. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.004
Peng Min, Guo Jianhui, Guo Dongxin, Ma Jianxun, Luo Dong. Calculation Method of Unsaturated Loess Matrix Suction by In-situ Soaking Test[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(4): 397-402. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.004
Citation: Peng Min, Guo Jianhui, Guo Dongxin, Ma Jianxun, Luo Dong. Calculation Method of Unsaturated Loess Matrix Suction by In-situ Soaking Test[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(4): 397-402. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.004

利用原位浸水试验计算非饱和黄土基质吸力方法研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.04.004
基金项目: 国家自然科学基金(52078418);陕西省重点研发计划(2021GY-273、2021SF-520);国家博士后科学基金(2019M653645);科技部战略规划司项目(HXJC2019FG/072HZ);榆林市科技计划项目(CXY-2020-046)
详细信息
    作者简介:

    彭 敏,男,1979年生,汉族,硕士,高级工程师,主要从事岩土力学和基础工程研究。E-mail:110441833@qq.com

    通讯作者:

    罗 冬,女,副教授,硕士生导师。E-mail:luodong@xjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TU 43

Calculation Method of Unsaturated Loess Matrix Suction by In-situ Soaking Test

  • 摘要: 精确计算非饱和土渗透系数时需要考虑土体的负孔隙水压力水头值,即基质吸力。然而基质吸力的准确测定有一定难度,通常室内试验与现场测定的结果相差较大,影响实际工程应用。提出一种全新的算法,即利用原位浸水试验数据对土体基质吸力进行计算,利用Green-Ampt入渗模型结合浸水坑水面下降速率和水分传感器测定的浸水渗透速率之间的差值计算出地层负孔隙压力水头值。选取黄土–古土壤互层场地开展原位浸水试验,根据试验数据计算出第一层厚度为4 m的黄土的负孔隙压力水头值为233 cm,第二层为厚度2 m的古土壤层的负孔隙压力水头值为124 cm;应用该算法预测出在浸水坑以下8.4 m处地层基质吸力消减为零。本研究是对黄土地层基质吸力计算的一种新尝试。

     

  • 图  1  圆形试坑鸟瞰图

    图  2  传感器探井施工过程

    图  3  传感器深度分布情况(单位:m)

    图  4  水位观测孔位置图

    图  5  第一层土壤底部传感器数据曲线

    图  6  第二层土壤底部传感器数据曲线

    表  1  各层土壤物理指标

    地层序号土层性质底面深度/m干重度/(g·cm−3 )含水量/%孔隙比
    e
    饱和度
    Sr
    1黄土4.01.26515.91.1530.38
    2古土壤6.11.39815.01.1260.40
    3黄土8.41.31613.41.0420.53
    4古土壤9.41.35716.60.9960.36
    5黄土13.41.38817.20.9040.33
    6古土壤14.81.42818.91.0180.41
    7黄土20.61.37822.20.7440.55
    8古土壤23.01.42821.00.9190.64
    9黄土30.01.44921.10.8550.78
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-17
  • 录用日期:  2023-06-30
  • 刊出日期:  2023-08-08

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