论文部分内容阅读
本文在分析总结土体入渗特性、土-水作用特性的基础上,针对云南干湿分明的气候特点,采用室内试验结合理论研究的方法,研究了云南红土的入渗问题。通过变水头渗透试验和积水入渗试验,考虑入渗时间、初始含水率、干密度等影响因素,研究了不同影响因素下云南红土的入渗特性;通过土-水特征试验和直剪试验,考虑干密度、含砂率、干湿循环等影响因素,研究了不同影响因素下云南红土的土-水特性;基于云南红土的入渗特性和土-水特性,研究了Green-Apmt入渗模型对云南红土的适用性。其成果对于深入研究干湿循环下云南红土的入渗特性及土-水作用特性具有重要作用。变水头渗透试验和积水入渗试验结果表明:随着入渗时间的延长,云南红土的导水率、表面入渗速率减小,累积入渗量、湿润锋推进距离增大;随着初始含水率的增大,云南红土的导水率、表面入渗速率、累积入渗量减小,湿润锋推进距离增大;随着干密度的增大,云南红土的导水率、表面入渗速率、累积入渗量、湿润锋推进距离减小。土-水特征试验和直剪试验结果表明:含水率较低时,云南红土的基质吸力对干密度的变化比较敏感。总的来说,随干密度的增大,云南红土的基质吸力增大;随着含砂率的增大,云南红土的基质吸力减小;红土脱湿过程的基质吸力大于其吸湿过程的基质吸力;随着基质吸力的增大,云南红土的抗剪强度增大,含砂率、干湿循环、干密度等因素对云南红土基质吸力与抗剪强度关系曲线的影响不明显。云南红土的土-水作用关系应从物理作用、化学作用和力学作用三个方面描述。Green-Ampt入渗模型研究表明:基于Green-Ampt入渗模型,通过红土的积水入渗试验得到的累积入渗量和入渗时间关系的拟合,得到基于Green-Ampt入渗模型的红土入渗经验公式。验证表明:红土入渗经验公式整体具有一定的精度,但在较大含水率和较大干密度下的计算精度比干密度较低、含水率较小时低。分层土Green-Ampt入渗模型研究表明:考虑分层土的特点,以两层土为例,建立并求解了分层土的Green-Ampt入渗模型。开展云南分层红土入渗试验,验证了分层红土Green-Ampt入渗模型的适用性。结果表明:分层土Green-Ampt入渗模型在计算分层土的入渗方面优于单层土(即原始Green-Ampt模型)模型,但分层土Green-Ampt入渗模型计算值较实测值小,且在计算上层导水率较下层小的分层土精度高于上层导水率较下层大的分层土。