饱和黄土的三轴渗透试验研究

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1、分类号：!y131：!!UDc：§2Z密级：垒荭学校代码：10712研究生学号：SY20040305⑧西北农林针捉大学2007届攻读硕士学位研究生学位(毕业)论文饱和黄土的三轴渗透试验研究学科专业研究方向研究生指导教师完成时间蚩±王猩蚩±兰猩堡论盐箕厦遨坠奎．垩整墅生副塾援星QQZ至量旦中国陕西杨凌饱和黄土的三轴渗透试验研究摘要常规的室内渗透试验由于没有考虑取样过程中土体应力释放的实际，且一般仅考虑孔隙比这一渗透性影响因素是不合理的．为了获得理想的渗透试验成果，试验条件原则上应与现场环境相一致，要求被测土的扰动程度最小。而室内渗透试验总要取样，将不

2、可避免地引起应力释放和土的结构扰动，常规渗透试验过程中试样的应力状态与实际差异很大，因而常会得到不能令人满意的结果。采用三轴渗透试验则能够更好的模拟原状土的实际受力状态，得到比较合理的渗透试验结果，从而可以在很大程度上克服室内常规渗透试验的先天不足。本文在分析和总结前人对黄土渗透性研究的基础上，以我国山西和陕西关中地区多个土坝和土石坝用黄土土料为研究对象，对所选黄土土样进行大量的各种物理力学指标测试、常规南55渗透试验和三轴渗透试验研究，对比分析各种影响因素特别是周围压力、结构性、试验条件等因素对其渗透特性的定量、定性影响规律，并应用有关三轴渗透试

3、验资料对具体黄土坝体进行具有探索性的渗透稳定分析，从而为保证黄土坝体的合理设计、施工和安全运行提供理论支持。本文对饱和原状黄土和重塑黄土分别从水平和垂直两个方向上进行三轴渗透试验研究，结果表明：饱和原状黄土与重塑黄土的渗透系数均随着固结围压力、控制干密度和固结度的增大而减小，且具有一定的规律性，并在此基础上提出了渗透系数与固结度间的拟合关系式；对于饱和重塑黄土在逐级施加的围压下固结完成后进行渗透试验，随初始干密度的增大其渗透系数也增大，当初始干密度增大到某一值后，渗透系数才随着初始干密度的增大而减小。本文在比较分析常规南55渗透试验和三轴渗透试验的

4、资料中得到，由常规南55渗透试验所测得的渗透系数要大于在不同围压状态下由三轴渗透试验所测得的渗透系数；塑性指数越大两种试验得到的渗透性差别也越大，即粘性土有荷条件下的渗透系数，在固结压力增大时，随孔隙比的减小而减小的程度不同，其中粉质粘土略有减小，而粘士则显著减小，且在同一条件下塑性指数越大其渗透系数越小。实例分析初步表明，三轴渗透试验结果比常规渗透试验更为合理和接近实际情况。本文对试验过程中条件因素的分析表明，在同一初始干密度下，一次加载到某一围压下和逐级加载到同一控制围压下固结后进行三轴渗透，一次加载的渗透系数要明显小于逐级加载的渗透系数；击实

5、条件、应变速率、橡皮膜的弹性、制样含水率、土样扰动程度等对土体的渗透性均有一定的影响，需要在试验结果中适当的加以考虑，而渗透压力、试验历时、渗流流程等对渗透系数的影响均很有限，可忽略不计。本文通过对饱和黄土的三轴渗透试验研究，得到了黄土在接近实际工程状态下的一些初步定量化的规律及有益的成果，对沉寂良久的三轴渗透试验研究重新引起人们的重视提供了一个良好的契机，对黄土的三轴渗透性规律的进一步研究和应用具有很好的推动作用。关键词：饱和黄土；三轴渗透；试验研究本项目得到教育部新世纪优秀人才支持计划(2006)项目以及西北农林科技大学博士科研启动项目资助。I

6、tESEARCHONTRIAⅪAI，SEEPAGETESTOFSATU哏ATEDLOESSABSTRACTNormalseepagetestdoesnotconsiderthestreSSreleasingofsoilbodyduringborrowingthose1008Ssamplesandgenerallytakevoidratioastheonlyoneinfluencefactoronthepermeability,that’snotreasonable．Thetestrequiresthetestconditionshouldbethe

7、samewiththefieldconditioninprincipleandthedisturbanceshouldbethelest,andthelaboratoryseepagetestmusttakesamples，itwillinevitablycauseupstressreleasingandthedisturbance，∞Callnotobtainsatisfiedresults．Inordertosimulatetheactualstressconditionofundisturbedloess，thetriaxialseepage

8、testisappliedwhichCallovercomethedefectoflaboratorytest．Based