非飽和土在直流電場作用下水分分布研究.pdf

1、分類號：分類號：TU43密級密級：公開公開專業(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作用下水分分布研究非飽和土在直流電場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)位級別學(xué)位級別碩士校內(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、姓名姓名金川集團有限公司金川集團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作用下水

3、分分布研究非飽和土在直流電場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)勢和重力勢的共同驅(qū)動下產(chǎn)生的。受毛細上升作用的影響，潮濕土遺址中發(fā)生水分運移及含水率波動，導(dǎo)致一系列干縮開裂、鹽害等問題，促進土遺址的劣化。本論文研究直流電場控制毛細水上升的學(xué)術(shù)機理，探討向土體施加直流電場抑制潮濕土遺址中毛細水上升的可行性。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)的直流電場抑制毛細水上升試驗數(shù)據(jù)，檢驗了直流電場作用下的水分分布理論模型的可靠性。測定土水特征曲線、土體的非飽和滲透系數(shù)，獲得理論模型所包含的參數(shù)；以具體試驗情況為基礎(chǔ)，設(shè)定初始條件和邊界條件，實現(xiàn)理論計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比。本論文闡述了毛細水與土遺址劣化的關(guān)系，分析了施加直流電場抑制毛細水

5、上升進而保護土遺址的原理。研究認為，土遺址的劣化，不是水分本身造成的，而是在毛細水作用下含水率的變化及鹽分的運移造成的。施加直流電場，能夠通過電勢來削弱基質(zhì)勢引起的毛細水遷移問題。研究發(fā)現(xiàn)，直流電場作用下的水分分布的理論模型，理論計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，能夠定量地描述直流電場對毛細水運移的影響。研究結(jié)果表明，直流電場通過抑制非飽和土中毛細水運移，能夠有效減少遺址土中水分波動，進而減少遺址土濕脹干縮和鹽分反復(fù)溶解結(jié)晶，達到保護土遺址的