基于含水率和孔隙比的土壤强度确定方法研究

黄土灾害对于黄土高原地区的生态地质环境和人民居住安全构成了严重威胁。黄土具有的特殊细观结构特征,是造成黄土灾害的根本原因。黄土的细观结构随着外界环境的改变在不断地演变,这对其宏观力学行为具有决定性影响。本研究旨在探讨一种利用土壤含水率和孔隙比确定土壤强度的方法。通过对不同含水率和孔隙比条件下的土壤样品进行试验,收集数据并进行分析,发现含水率和孔隙比对土壤强度具有显著影响。实验结果表明,随着含水率和孔隙比的增加,土壤的强度逐渐降低。基于这一发现,我们提出了一种简便有效的土壤强度确定方法,可以通过含水率和孔隙比的测量值来预测土壤的强度水平。本研究为土壤工程领域提供了一种新的强度确定途径,具有一定的实用和推广价值。

酸性环境下黄土细观结构演变的定量研究

研究了酸性环境下黄土的细观结构与宏观物理力学性质的变化特征。对原状黄土进行了不同酸浓度的湿陷试验,采用颗粒分析试验与压汞试验对上述试验土样的SEM扫描照片进行处理,并计算了土样的粒度分维值和大、中孔隙占比。试验测试并计算了不同土样颗粒和团粒间的范德华力与库仑力。从细观定量角度解释了土样粒级熵、排列熵和能级熵的变化特性,从而引起土体宏观性质的变化。结论如下:当应力条件持续变化时,土样颗粒和团粒经历了较大幅度的调整过程,以适应外部应力的变化,这种周期性的变化特征与增湿和加酸条件下黄土结构的变化是一致的;随着压力的增大,含水量的增加,酸性的增强,土颗粒之间的孔隙间距及土粒粒径由此减小;中孔隙和大孔隙的数量和含量均减小,微孔隙以及小孔隙的数量和含量均增加;土颗粒和团粒之间的范德华力与库仑力微重比随之增大。由此证明,黄土在侵酸条件下,内部结构的演变加剧了其宏观物理力学性质的变化。