非飽和壓實(shí)黃土毛細(xì)作用的試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以取自太原棗莊的黃土狀粉土為研究對(duì)象，通過(guò)控制土體的干密度以及初始含水量，根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比的不同制備不同的一維土柱試樣。利用一維土柱儀，對(duì)五個(gè)不同干密度、不同初始含水量的試樣進(jìn)行毛細(xì)作用試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)直接得到的數(shù)據(jù)有：土樣不同位置的體積含水量；對(duì)應(yīng)位置的土壤基質(zhì)吸力；濕潤(rùn)鋒隨時(shí)間的變化。
　　利用 MATLAB軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到土水特征曲線（Soil-water characteristic curve,簡(jiǎn)稱SWCC），體

2、積含水量隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線；土壤基質(zhì)吸力隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線；濕潤(rùn)鋒隨時(shí)間的變化規(guī)律曲線；進(jìn)而擬合得到毛細(xì)上升高度與時(shí)間的關(guān)系公式，并通過(guò)對(duì)公式求導(dǎo)和作圖得到毛細(xì)上升速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：
　　1、含水量隨時(shí)間呈上升規(guī)律，且開始增大速度快，隨時(shí)間的推移增大速度變慢。最終穩(wěn)定含水量由土柱底部往頂部基本規(guī)律為由大到小。
　　2、基質(zhì)吸力隨時(shí)間呈下降規(guī)律，且開始減小速度快，隨時(shí)間的推移下降速度變慢，

3、這與基質(zhì)吸力與體積含水量的負(fù)相關(guān)關(guān)系相適應(yīng)。
　　3、利用MATLAB的fminunc函數(shù)通過(guò)Gardner模型擬合非飽和壓實(shí)黃土SWCC是一個(gè)既方便又準(zhǔn)確的方法。
　　4、殘余含水量與干密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　5、供水系統(tǒng)、初始干密度以及長(zhǎng)細(xì)比的不同對(duì)水分毛細(xì)上升有影響。
　　6、毛細(xì)水上升高度與時(shí)間呈冪函數(shù)關(guān)系，提出了非飽和黃土中毛細(xì)上升高度與時(shí)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式。
　　7、將毛細(xì)上升高度與時(shí)間的關(guān)系公式求