非飽和土在直流電場(chǎng)作用下水分分布研究.pdf

1、分類號(hào)：分類號(hào)：TU43密級(jí)密級(jí)：公開(kāi)公開(kāi)專業(yè)學(xué)位研究生學(xué)位論文論文題目（中文）論文題目（中文）非飽和土在直流電場(chǎng)作用下水分分布研究非飽和土在直流電場(chǎng)作用下水分分布研究論文題目（外文）論文題目（外文）MoistureRedistributionintheUnsaturatedSoilSubjectedtoDCElectricField研究生姓名研究生姓名楊冰卓楊冰卓學(xué)位類別學(xué)位類別工程專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位領(lǐng)域建筑與土木工程建筑與土木工程

2、學(xué)位級(jí)別學(xué)位級(jí)別碩士校內(nèi)校內(nèi)導(dǎo)師姓名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱張虎元張虎元教授教授校外校外導(dǎo)師導(dǎo)師單位單位、姓名姓名金川集團(tuán)有限公司金川集團(tuán)有限公司武拴軍武拴軍論文工作起止年月論文工作起止年月20162016年1212月至月至20172017年5月論文提交日期論文提交日期20172017年6月論文答辯日期論文答辯日期20172017年6月學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期20172017年6月校址：甘肅省蘭州校址：甘肅省蘭州I非飽和土在直流電場(chǎng)作用下水

3、分分布研究非飽和土在直流電場(chǎng)作用下水分分布研究中文中文摘要摘要非飽和土中水分的遷移主要是在基質(zhì)勢(shì)和重力勢(shì)的共同驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的。受毛細(xì)上升作用的影響，潮濕土遺址中發(fā)生水分運(yùn)移及含水率波動(dòng)，導(dǎo)致一系列干縮開(kāi)裂、鹽害等問(wèn)題，促進(jìn)土遺址的劣化。本論文研究直流電場(chǎng)控制毛細(xì)水上升的學(xué)術(shù)機(jī)理，探討向土體施加直流電場(chǎng)抑制潮濕土遺址中毛細(xì)水上升的可行性。本論文從非飽和土中能量狀態(tài)分析出發(fā)，基于非飽和達(dá)西定律、歐姆定律、電荷守恒定律以及質(zhì)量守恒定律，建立了描

4、述非飽和土在直流電場(chǎng)作用下的水分分布的理論模型，并具體討論了模型中涉所及的參數(shù)（如土體電導(dǎo)率、基質(zhì)吸力以及非飽和滲透系數(shù)）與含水率的關(guān)系。利用室內(nèi)的直流電場(chǎng)抑制毛細(xì)水上升試驗(yàn)數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)了直流電場(chǎng)作用下的水分分布理論模型的可靠性。測(cè)定土水特征曲線、土體的非飽和滲透系數(shù)，獲得理論模型所包含的參數(shù)；以具體試驗(yàn)情況為基礎(chǔ)，設(shè)定初始條件和邊界條件，實(shí)現(xiàn)理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。本論文闡述了毛細(xì)水與土遺址劣化的關(guān)系，分析了施加直流電場(chǎng)抑制毛細(xì)水

5、上升進(jìn)而保護(hù)土遺址的原理。研究認(rèn)為，土遺址的劣化，不是水分本身造成的，而是在毛細(xì)水作用下含水率的變化及鹽分的運(yùn)移造成的。施加直流電場(chǎng)，能夠通過(guò)電勢(shì)來(lái)削弱基質(zhì)勢(shì)引起的毛細(xì)水遷移問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，直流電場(chǎng)作用下的水分分布的理論模型，理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，能夠定量地描述直流電場(chǎng)對(duì)毛細(xì)水運(yùn)移的影響。研究結(jié)果表明，直流電場(chǎng)通過(guò)抑制非飽和土中毛細(xì)水運(yùn)移，能夠有效減少遺址土中水分波動(dòng)，進(jìn)而減少遺址土濕脹干縮和鹽分反復(fù)溶解結(jié)晶，達(dá)到保護(hù)土遺址的