中国水土保持科学
中國水土保持科學
중국수토보지과학
SCIENCE OF SOIL AND WATER CONSERVATION
2013年
6期
74-80
,共7页
魏玉杰%吴新亮%皮江平%蔡崇法%丁树文
魏玉傑%吳新亮%皮江平%蔡崇法%丁樹文
위옥걸%오신량%피강평%채숭법%정수문
土沙混合物%颗粒分布%土壤颗粒分维值%抗剪强度
土沙混閤物%顆粒分佈%土壤顆粒分維值%抗剪彊度
토사혼합물%과립분포%토양과립분유치%항전강도
clay-sand mixtures%particle size distribution%soil particle fractal dimension%shear strength
为了解土沙混合物的抗侵蚀特性及边坡稳定机制,采用土沙混合配制不同颗粒组成的重塑土样,通过分析各土样的结构及力学参数变化,探讨人工土壤颗粒分维值及其物理特性随颗粒组成的变化规律.结果表明:1)颗粒分维值可以表征人工土壤的颗粒组成状况,砂粒质量分数越低,粉黏粒质量分数越高,颗粒分维值越大;2)随分维值的增加,重塑土密度呈先增加后减小变化,总孔隙度变化则相反,毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别表现出逐渐增加和减小的趋势,当分维值为2.75时,密度(1.74 g/cm3)最大,而总孔隙度、饱和含水量和毛管持水量最小,分别为34.52%、19.83%和17.19%;3)饱和条件下重塑土内摩擦角和黏聚力随分维值分别呈开口向下抛物线变化和指数增加,休止角随分维值呈开口向上的抛物线变化,且空气中休止角大于水中休止角,其差值随着分维值的增加而减小.综上,土体结构主要受颗粒级配影响,饱和条件下重塑土结构越紧实,其抗剪强度越大;休止角主要受颗粒粒径和不均匀程度影响.
為瞭解土沙混閤物的抗侵蝕特性及邊坡穩定機製,採用土沙混閤配製不同顆粒組成的重塑土樣,通過分析各土樣的結構及力學參數變化,探討人工土壤顆粒分維值及其物理特性隨顆粒組成的變化規律.結果錶明:1)顆粒分維值可以錶徵人工土壤的顆粒組成狀況,砂粒質量分數越低,粉黏粒質量分數越高,顆粒分維值越大;2)隨分維值的增加,重塑土密度呈先增加後減小變化,總孔隙度變化則相反,毛管孔隙度和非毛管孔隙度分彆錶現齣逐漸增加和減小的趨勢,噹分維值為2.75時,密度(1.74 g/cm3)最大,而總孔隙度、飽和含水量和毛管持水量最小,分彆為34.52%、19.83%和17.19%;3)飽和條件下重塑土內摩抆角和黏聚力隨分維值分彆呈開口嚮下拋物線變化和指數增加,休止角隨分維值呈開口嚮上的拋物線變化,且空氣中休止角大于水中休止角,其差值隨著分維值的增加而減小.綜上,土體結構主要受顆粒級配影響,飽和條件下重塑土結構越緊實,其抗剪彊度越大;休止角主要受顆粒粒徑和不均勻程度影響.
위료해토사혼합물적항침식특성급변파은정궤제,채용토사혼합배제불동과립조성적중소토양,통과분석각토양적결구급역학삼수변화,탐토인공토양과립분유치급기물리특성수과립조성적변화규률.결과표명:1)과립분유치가이표정인공토양적과립조성상황,사립질량분수월저,분점립질량분수월고,과립분유치월대;2)수분유치적증가,중소토밀도정선증가후감소변화,총공극도변화칙상반,모관공극도화비모관공극도분별표현출축점증가화감소적추세,당분유치위2.75시,밀도(1.74 g/cm3)최대,이총공극도、포화함수량화모관지수량최소,분별위34.52%、19.83%화17.19%;3)포화조건하중소토내마찰각화점취력수분유치분별정개구향하포물선변화화지수증가,휴지각수분유치정개구향상적포물선변화,차공기중휴지각대우수중휴지각,기차치수착분유치적증가이감소.종상,토체결구주요수과립급배영향,포화조건하중소토결구월긴실,기항전강도월대;휴지각주요수과립립경화불균균정도영향.