[发明专利]一种基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法

权利要求书

1.一种基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，取样多组环刀土作为土试样，获取土试样的吸力和含水率；

步骤S2，得出土试样的吸力-含水率关系点，通过数学方法对含水率和吸力数据进行曲线拟合绘制土水特性曲线；

步骤S3，配置与步骤S1土试样初始含水率相同的多组土样，将土样安装在三轴实验系统开展动力学实验，监测试验过程中土样的孔隙水压力、围压控制器进水量、反压控制器排水量；

步骤S4，获取动力学实验过程中每个时刻的含水率，将每个时刻的含水率代入土水特性曲线，得到土样的基质吸力值；

步骤S5，根据非饱和土计算理论计算土样内部孔隙气压力；

步骤S3中，土样含水率通过水的质量计算，其中，三轴实验系统的反压控制器的排水量为土样含水量的增加量，三轴实验系统的围压控制器的进水量为土样排出的水量，土样中水的质量为初始土样水质量+反压控制器排水量-围压控制器进水量。

2.根据权利要求1所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，步骤S1中，取9组环刀土作为土试样，并将各组土试样配置为不同的含水率。

3.根据权利要求2所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，采用滤纸法获得土试样的吸力和含水率。

4.根据权利要求3所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，滤纸法包括：

滤纸包裹环刀土试样10-15天，使滤纸与土试样的吸力达到平衡；

测量土试样和滤纸的含水率，根据滤纸的含水率及滤纸法率定公式计算土样吸力。

5.根据权利要求1所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，步骤S4中，每个时刻的含水率为土样中水的质量比试样土粒质量。

6.根据权利要求1所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，步骤S5中，根据非饱和土计算理论，基质吸力为土样内部孔隙气压力与孔隙水压力的差值，由步骤S3中的孔隙水压力，以及步骤S4中的基质吸力值计算土样内部孔隙气压力。

7.根据权利要求1所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，基于土水特性曲线得到吸力和含水率之间的数学表达式，代入每个时刻的含水率获取土样的基质吸力值。

8.根据权利要求2所述的基于土水特性曲线的非饱和土动力测试方法，其特征在于，步骤S3中，配置9组土样，土样的尺寸为39mm*78mm。