黄土孔径和持水特性的分形维数研究

摘要

黄土结构疏松、水敏性强,在水力作用下,易导致强度骤降,水稳性减弱甚至丧失。黄土中水分以自由水、结合水等多种形式存在于土的孔隙中,孔隙的分布特征是决定土中水分存在和变化规律的主要因素。该文基于压力膜仪试验,结合孔径分布的计算理论,做出了土水特征曲线和孔径的分布曲线,并结合分形理论,以分形维数为孔隙分布规律的评价指标,建立不同工况下黄土的含水状态变化特性与细观孔隙分布特征间的关系。结果表明,土中孔隙越小,分形维数越大,土的含水状态变化越不明显;土的残余含水率与分形维数呈线性相关,残余含水率增高的同时,分形维数和土体的持水能力也增大;土的进气值与分形维数呈正相关,但不呈线性关系;土中的大孔隙越多,土的进气值就越大,分形维数越大。