三峡库区紫色土土-水特征曲线模型对比研究

作者：杨寻; 汪时机^*; 李贤; 黎桉君; 夏浩城; 张继伟

来源：西南大学学报(自然科学版), 2023, 45(08): 201-210.

DOI：10.13718/j.cnki.xdzk.2023.08.018

• 非饱和紫色土
• 土水特征曲线
• 初始干密度
• 持水特性
• 滤纸法

土-水特征曲线(SWCC)本构模型是非饱和土力学研究中重要的本构关系，它是反映非饱和土持水特性的重要表征曲线. SWCC的影响因素很多，外部因素如应力状态、气候变化等，内部因素如干密度、孔隙连通状态、矿物成分等.本文基于滤纸法试验，测定三峡库区重庆段非饱和紫色土土-水特征曲线，考虑其拟合参数对于分析非饱和土的持水特性具有重要意义，采用Gardner、 van Genuchten、 Fredlund-Xing、双应力变量广义土-水特征曲线模型(W-G)等4种模型对试验结果进行拟合，通过整体拟合与分点拟合对比验证W-G模型的拟合效果；进而依据W-G模型探讨初始干密度对非饱和紫色土土-水特征曲线的影响规律.结果表明：(1)从整体拟合来看van Genuchten和W-G模型拟合效果最好；从分点拟合来看，与van Genuchten模型相比，W-G模型的拟合精度更好且更稳定，对试验数据量的依赖程度较低.(2)初始干密度对非饱和紫色土土-水特征曲线有较显著的影响；干密度大的土样具有较低的初始饱和含水率、较高的进气值和良好的持水性能，SWCC形态平缓；与土体进气值相关的参数α随干密度增大呈幂函数减小，土壤的实际残余含水率随干密度增大呈线性增长. W-G模型可以很好地描述和预测非饱和紫色土的持水特性，特别适用于试验数据点不多的情况.

• 单位
  西南大学