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摘要:网纹红土是洞庭湖地区最常见的施工土体,在我国长江中下游地区分布范围比较广。国内对于非饱和土土—水特征曲线的研究还远远落后于国外水平,而对于非饱和网纹红土土—水特征曲线的研究更是极少。网纹红土的基质吸力对于其抗剪强度有较大影响,因此本研究为了解决在洞庭湖地区工程实际中遇到的问题具有非常重要的理论指导意义。本文通过理论、试验两个部分对网纹红土的土—水特征曲线进行了测定并研究网纹红土在干湿条件变化过程中的吸力变化趋势,研究成果有以下几点:(1)本文首先利用溶液法在吸力平衡试验中的平衡时间进行了测定,其次对国产双圈牌NO.202型无灰滤纸的含水率与总吸力关系进行了标定。通过这个试验研究得到了滤纸标定曲线的一般方程,并测得拐点处的滤纸含水率。一是为了研究非饱和土的后续的试验提供必要的参考数据,二是揭示了国产双圈牌NO.202型无灰滤纸在测试总吸力时的一般性能,对以后的研究工作具有一定的指导意义。试验结果表明:滤纸法可以测量的基质吸力范围非常广泛,精度也满足要求。但是试验结果会受到操作者的影响比较大。将国产双圈牌NO.202型无灰滤纸的标定结果显示在半对数坐标上时,其标定曲线为具有拐点的双线性线,拐点出现在滤纸含水率36%左右。当含水率较小时,吸力随含水率变化的速率较小;而当含水率超过拐点处数值时,这一速率会明显增大。(2)对滤纸法的平衡时间进行了测定。滤纸法测吸力时,第一天滤纸的含水率增长是最快的,之后的增长速率会明显降低,直到含水率基本稳定,而且上层滤纸含水率总是高于下层滤纸。试验结果表明在之后的试验中可以采用4d作为滤纸法的平衡时间,本次试验为这一试验方案提供了理论依据。(3)通过滤纸法研究非饱和网纹红土加湿曲线和脱湿曲线,计算得到土—水特征曲线的数学模型。结果表明:非饱和网纹红土的加湿曲线和脱湿曲线基本上都可以分为三段,在低吸力区和高吸力区,总吸力随着含水率的变化速率很快,而中间区域相对来说比较平缓。对于以确定含水率的非饱和土来说,其脱湿过程中所对应的吸力总是高于加湿过程的总吸力。在土—水特征曲线上表现出来就是,脱湿曲线总是高于加湿曲线。(4)对非饱和网纹红土的加湿—脱湿过程进行了比较研究。通过在脱失曲线和加湿曲线的转折点处构建切线来确定土—水特征曲线模型中的参数值。