Abstract There are an increasing number of mega engineering projects of removing the top of hills to fill in the valley for new land creation in the Loess Plateau of China, which significantly changes the hydrological and geological equilibrium state of the site. The formation of a new hydrological equilibrium state is associated with the water movement in the compacted and intact loess layers. Most disasters occurring in the loess area are related to water. The soil-water retention curve (SWRC) is the key to the implementation of unsaturated soil mechanics in engineering practice and is required to numerically model the movement of water in the soil. In this study, the SWRCs and microstructure of intact and compacted specimens from Lanzhou and Yan'an, two typical cities that have new land creation projects, are investigated. The SWRC is obtained using the filter paper method. The mercury intrusion porosimetry (MIP) and scanning electron microscope (SEM) techniques are used to explore the microstructure. The results highlight that the intact loess has a higher air occlusion value (AOV) and a similar slope of SWRC in the transition zone compared with the remolded specimens that compacted at the natural water content. The normalized SWRC (i.e., degree of saturation versus suction/AVO) of the intact specimen is approximately the same as the remolded specimens compacted as the natural water content. The difference in the microstructure between intact and compacted specimens originates from different existing states of the clay particles and further contributes to the variation of the SWRC.

中文翻译：

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压实完整粉质黄土的微观结构及保水行为

摘要 我国黄土高原上越来越多的大型工程开山填谷开垦土地，显着改变了场地的水文地质平衡状态。新的水文平衡状态的形成与压实和完整黄土层中的水运动有关。黄土地区发生的灾害多与水有关。水土保持曲线（SWRC）是非饱和土力学在工程实践中实施的关键，是对土壤中水分运动进行数值模拟的必要条件。在这项研究中，研究了兰州和延安这两个新建土地项目的典型城市完整和压实标本的 SWRC 和微观结构。SWRC 是使用滤纸方法获得的。使用压汞孔隙率法 (MIP) 和扫描电子显微镜 (SEM) 技术来探索微观结构。结果强调，与在自然含水量下压实的重塑试样相比，完整黄土在过渡区具有更高的空气闭塞值 (AOV) 和类似的 SWRC 斜率。完整试样的归一化 SWRC（即饱和度与吸力/AVO）与压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。使用压汞孔隙率法 (MIP) 和扫描电子显微镜 (SEM) 技术来探索微观结构。结果强调，与在自然含水量下压实的重塑试样相比，完整黄土在过渡区具有更高的空气闭塞值 (AOV) 和类似的 SWRC 斜率。完整试样的归一化 SWRC（即饱和度与吸力/AVO）与压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。使用压汞孔隙率法 (MIP) 和扫描电子显微镜 (SEM) 技术来探索微观结构。结果强调，与在自然含水量下压实的重塑试样相比，完整黄土在过渡区具有更高的空气闭塞值 (AOV) 和类似的 SWRC 斜率。完整试样的归一化 SWRC（即饱和度与吸力/AVO）与压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。结果强调，与在自然含水量下压实的重塑试样相比，完整黄土在过渡区具有更高的空气闭塞值 (AOV) 和类似的 SWRC 斜率。完整试样的归一化 SWRC（即饱和度与吸力/AVO）与压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。结果强调，与在自然含水量下压实的重塑试样相比，完整黄土在过渡区具有更高的空气闭塞值 (AOV) 和类似的 SWRC 斜率。完整试样的归一化 SWRC（即饱和度与吸力/AVO）与压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。完整试样的饱和度与吸力/AVO 的关系与被压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。完整试样的饱和度与吸力/AVO 的关系与被压实为天然水含量的重塑试样大致相同。完整试样和压实试样之间微观结构的差异源于粘土颗粒的不同存在状态，并进一步促成了 SWRC 的变化。