压缩过程中非饱和膨胀土体变特征与持水特性的水力耦合效应
土体压缩是岩土工程领域的基本问题.压缩过程中非饱和土的力学与水力学行为是同时发生且相互影响的,有必要统一考察体变特征与持水特性的水力耦合效应.为此,以荆门弱膨胀土为研究对象,开展土中水密度试验、饱和与控制吸力下的非饱和一维压缩试验,准确测量了压缩与卸荷回弹过程中孔隙比-重力含水率-吸力-竖向净应力关系,探讨了水力耦合状况下非饱和膨胀土的体变特征与持水特性规律,并建立相应本构描述.结论如下:①加载段,非饱和压缩曲线均发生明显转折,体现出屈服行为;随吸力增大,压缩曲线依次发生”穿越”现象;卸载段大体呈线性,其斜率随吸力增大而降低.提出能够描述干缩、压缩、卸荷体胀、屈服、压缩性与卸荷回弹性随吸力变化等行为的非饱和土体变方程,可直接用于分层总和法计算.②不同吸力下重力含水率变化存在较大差异;压缩至2941.8 kPa时,不同吸力下含水率非常接近.吸力与竖向净应力对含水率变化的耦合影响可用3参数Logistic函数描述.③压缩过程中饱和度随竖向净应力增大而增大,卸荷过程中随竖向净应力降低亦增大.采用饱和度或重力含水率,对压缩过程中的水力路径会出现”湿化”与”脱湿”的不同判断,即水力耦合状况下土体表现出复杂的持水状态变化特征.
非饱和膨胀土 体变特征 持水特性 水力耦合效应 水密度
周葆春 孔令伟 梁维云 马全国 张斌
信阳师范学院土木工程学院,河南信阳464000 岩土力学与工程国家重点实验室(中国科学院武汉岩土力学研究所),湖北武汉430071
国内会议
大连
中文
145-157
2016-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）