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

• 作者: 周葆春 孔令伟 张斌 梁维云 马全国
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 非饱和土 压实膨胀土 体变特征 持水特性 吸力 水力耦合 饱和度 土中水密度
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 629-640
• 页数: 12页
• 分类号: TU443
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201504008

摘要

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。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周葆春	信阳师范学院土木工程学院	22	382	10.0	19.0
2	马全国	信阳师范学院土木工程学院	6	71	4.0	6.0
3	梁维云	信阳师范学院土木工程学院	3	32	2.0	3.0
4	张斌	信阳师范学院土木工程学院	3	10	1.0	3.0
5	孔令伟	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	1	9	1.0	1.0