含盐遗址重塑土的吸力测定及土水特征曲线拟合

在水、盐等多种因素的长期共同影响下,珍贵的交河故城本体普遍形成了表层结皮剥蚀病害,引发遗址不可逆转的破坏。非饱和土的特性与其吸力大小密切相关,因此准确确定土水特征曲线是深入研究土遗址劣化机理的基本前提。针对交河遗址土配制NaCl含量不同的泥浆,采用5种吸力测定方法(盐溶液蒸气平衡法、露点水势仪、滤纸法、压力膜仪和高容量张力计)获取被测土体干燥过程中的总吸力和基质吸力,开展不同方法所得吸力值之间的差异分析,借助van Genuchten(vG)和Fredlund & Xing(FX)两种模型拟合基质吸力的土水特征曲线。结果表明,NaCl对遗址土基质吸力几乎没有影响,但由于引发渗透吸力而使总吸力在高含水率段显著增大。不同吸力测定方法反映的遗址土持水特性大体相似;综合多组试验数据可降低曲线拟合误差,在全吸力范围内获得可靠的土水特征脱湿曲线。vG模型和FX模型的拟合效果都比较好,结果为进一步定量化分析土遗址表层结皮开裂病害的形成演变过程提供了科学依据。