本文選題：非飽和土　切入點：壓實膨脹土　出處：《巖土工程學報》2015年04期

【摘要】：土體壓縮是巖土工程領域的基本問題。壓縮過程中非飽和土的力學與水力學行為是同時發(fā)生且相互影響的,有必要統(tǒng)一考察體變特征與持水特性的水力耦合效應。為此,以荊門弱膨脹土為研究對象,開展土中水密度試驗、飽和與控制吸力下的非飽和一維壓縮試驗,準確測量了壓縮與卸荷回彈過程中孔隙比 重力含水率 吸力 豎向凈應力關系,探討了水力耦合狀況下非飽和膨脹土的體變特征與持水特性規(guī)律,并建立相應本構描述。結(jié)論如下:1加載段,非飽和壓縮曲線均發(fā)生明顯轉(zhuǎn)折,體現(xiàn)出屈服行為;隨吸力增大,壓縮曲線依次發(fā)生"穿越"現(xiàn)象;卸載段大體呈線性,其斜率隨吸力增大而降低。提出能夠描述干縮、壓縮、卸荷體脹、屈服、壓縮性與卸荷回彈性隨吸力變化等行為的非飽和土體變方程,可直接用于分層總和法計算。2不同吸力下重力含水率變化存在較大差異;壓縮至2941.8 k Pa時,不同吸力下含水率非常接近。吸力與豎向凈應力對含水率變化的耦合影響可用3參數(shù)Logistic函數(shù)描述。3壓縮過程中飽和度隨豎向凈應力增大而增大,卸荷過程中隨豎向凈應力降低亦增大。采用飽和度或重力含水率,對壓縮過程中的水力路徑會出現(xiàn)"濕化"與"脫濕"的不同判斷,即水力耦合狀況下土體表現(xiàn)出復雜的持水狀態(tài)變化特征。
[Abstract]:Soil compression is a fundamental problem in geotechnical engineering. The mechanical and hydraulic behaviors of unsaturated soils occur at the same time and interact with each other during compression. Taking Jingmen weakly expansive soil as the research object, the water density test in the soil and the unsaturated one-dimensional compression test under saturated and controlled suction were carried out. The vertical net stress relationship between void ratio and gravity moisture content and suction during compression and unloading springback is accurately measured, and the characteristics of bulk deformation and water holdup of unsaturated expansive soil under hydraulic coupling are discussed. The corresponding constitutive description is established. The conclusions are as follows: the unsaturated compression curves have obvious turning points in the loading section of 1: 1, which reflect the yield behavior; with the increase of suction, the compression curve occurs "traversing" in turn, and the unloading section is generally linear. The slope decreases with the increase of suction. An equation of variation of unsaturated soil is proposed, which can describe the behavior of dry shrinkage, compression, expansion of unloading body, yield, compressibility and unloading elasticity with suction. This method can be directly used to calculate the variation of gravity water content under different suction, and when compressed to 2941.8 KPA, The coupling effect of suction and vertical net stress on the variation of water content can be described by using 3-parameter Logistic function to describe that the saturation increases with the increase of vertical net stress. In the process of unloading, the vertical net stress also increases with the decrease of vertical net stress. By using saturation or gravity moisture content, the different judgment of "humidification" and "dehumidification" will appear in the hydraulic path during compression. In other words, the soil shows complex characteristics of water retention under hydraulic coupling.
【作者單位】： 信陽師范學院土木工程學院;巖土力學與工程國家重點實驗室(中國科學院武漢巖土力學研究所);
【基金】：國家自然科學基金項目(51009118) 中國博士后科學基金項目(20100470058)
【分類號】：TU443

【參考文獻】

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本文編號：1687042