循环荷载下染色标定砂土内部侵蚀试验研究

• 作者: 戴邵衡 张升 童晨曦 卢静 高峰
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 土力学 内部侵蚀 循环荷载 染色颗粒 孔隙水压力
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 土工基础
• 页码范围: 423-432
• 页数: 10页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2021.0305

摘要

内部侵蚀是造成堤防、大坝、路基等诸多结构失稳的主要原因之一.现有对土体内部侵蚀特性的研究大多基于静态加载,且无法定量描述细颗粒迁移的相关规律.为此,采用自主研发的土体渗透试验装置,对2组不同级配的染色标定砂土开展循环荷载作用下的内部侵蚀试验,探究循环荷载下砂土内部侵蚀过程中的水力响应机制,并定量描述流失颗粒的粒径组成及成分来源.试验结果表明:循环荷载-水头作用下,在现有土体稳定性判别方法中表现为稳定土体的试样A仍发生了一定质量的颗粒流失,之后又会达到新的平衡状态;而表现为不稳定土体的试样B则会发生持续且显著的颗粒流失,渗透系数显著增加.随着外部水头的提升,流失颗粒平均粒径逐渐增大、且流失颗粒所来源于土层逐渐加深.循环荷载-水头作用下,砂土试样间产生上下波动的孔隙水压力,在各层位间形成振荡的水力梯度,从而影响土体内部稳定性.研究结果加深了对内部侵蚀特性的认识,为完善相关病害的发展机制研究提供理论与试验支撑.