›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (9): 2487-2493.doi: 10.16285/j.rsm.2015.09.007

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

由土体级配近似确定土-水特征曲线的一种方法

孔郁斐,宋二祥   

  1. 1. 清华大学 土木工程系,2. 清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点实验室,北京 100084
  • 收稿日期:2014-04-03 出版日期:2015-09-10 发布日期:2018-06-13
  • 通讯作者: 宋二祥,男,1957年生,博士,教授,主要从事岩土工程、地下结构等方面的研究工作。E-mail: songex@mail.tsinghua.edu.cn E-mail:kyf12@mails.tsinghua.edu.cn
  • 作者简介:孔郁斐,男,1991年生,博士研究生,主要从事岩土工程方面的研究工作
  • 基金资助:
    国家973计划课题(No.2014CB047003)。

A method for estimating soil-water characteristic curve from grain-size distribution

KONG Yu-fei, SONG Er-xiang   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Tsinghua University, 2. Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2014-04-03 Online:2015-09-10 Published:2018-06-13

摘要: 利用毛细管理论推导了特定粒径颗粒堆积物中毛细水的上升高度,据此建立了土体级配与非饱和土土-水特征曲线的联系,构造了一个近似确定土-水特征曲线的新的物理经验模型。对大部分土而言,模型中引入的修正参数 与吸力水头 在对数坐标下呈现明显的线性相关性,可以使用 进行拟合;利用非饱和土数据库UNSODA中406种土样的测量数据(包括干燥过程的土-水特征曲线和级配曲线)对拟合参数a、b进行了参数分析,统计了a、b的分布规律;计算显示,a、b与级配和孔隙比无关,可能受矿物组成影响。利用提出的模型进行预测时,可以用矿物组成类似的土样试验结果计算a、b值以确定修正参数 ,在资料缺乏时也可使用统计得到的a、b平均值。该模型为间接确定土-水特征曲线提供了思路。

关键词: 非饱和土, 土-水特征曲线, 级配

Abstract: A new empirical physical model is presented to estimate the soil-water characteristic curve approximately. The capillary theory is used to infer capillary water height in granular materials of a specific grain diameter. For most soils, the correction factor introduced in this model shows remarkable linear relationship with the suction water head in logarithmic coordinates and their relationship can be expressed as . Data of 406 soil samples from the unsaturated soil database UNSODA are used to analyze the fitting coefficients and . It is shown that they are affected by neither grain-size distribution nor void ratio, and they might be related to the mineral composition of soils. Predictions of the soil-water characteristic curve (SWCC) of a specific soil can be achieved using the grain-size distribution of the soil, and the parameters and can be calculated from some experimental results of soils with similar mineral compositions. The mean values of a and b calculated in this paper may also be an alternative in the absence of related data.

Key words: unsaturated soils, soil-water characteristic curve, grain-size distribution

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