非飽和結(jié)構(gòu)性黃土的吸力與增濕試驗(yàn)研究.pdf

1、非飽和土作為土力學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，在許多方面與飽和土有著根本的差異，將非飽和土和飽和土區(qū)分開來是必要也是必須的，非飽和土由于其固體、液體、氣體三相之間的相互作用，使得其物理力學(xué)特性較飽和土復(fù)雜的多。研究非飽和土的各種理論，基本上都是圍繞基質(zhì)吸力而展開的，基質(zhì)吸力研究的重要性已經(jīng)逐漸成為共識(shí)。
　　 本文在分析和總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，首先簡要探討了非飽和黃土的壓縮性和濕陷性，結(jié)果表明，黃土的壓縮性隨著增濕而提高，

2、且重塑黃土的壓縮性要高于原狀黃土，黃土的濕陷系數(shù)隨初始含水量的增大而減小，隨壓力和濕度的增加，黃土濕陷變形的全過程曲線由兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)和三段組成，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)揮的壓密階段，結(jié)構(gòu)破壞的濕陷階段和新結(jié)構(gòu)形成的固結(jié)階段。然后，對比分析了原狀黃土和重塑黃土在三軸試驗(yàn)條件下變形和強(qiáng)度特性的異同，通過引入飽和度這一容易測定的物理量，采用常規(guī)三軸試驗(yàn)方法，求得了K-G模型各參數(shù)隨飽和度的變化規(guī)律，建立了非飽和土的非線性實(shí)用化模型，試驗(yàn)表明，黃土的強(qiáng)度隨

3、著增濕而降低，變形隨著增濕而增大，由于重塑黃土結(jié)構(gòu)性已經(jīng)破壞，其強(qiáng)度往往低于原狀黃土的強(qiáng)度，此外，黃土K-G模型的各個(gè)參數(shù)隨增濕也呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。
　　 利用非飽和土三軸儀，研究了非飽和黃土在控制吸力條件下的剪切性狀，并測得基質(zhì)吸力隨含水量及圍壓的變化規(guī)律，研究了吸附強(qiáng)度和吸力之間的相互關(guān)系，并推導(dǎo)了吸附強(qiáng)度的公式。試驗(yàn)結(jié)果表明，非飽和黃土的基質(zhì)吸力隨含水量的增大而減小，隨圍壓的增大也減小，含水量的變化對基質(zhì)吸力的改變起著主

4、導(dǎo)作用，在低含水量情況下，基質(zhì)吸力變化靈敏度較高。吸附強(qiáng)度隨基質(zhì)吸力的增大而增大，圍壓對吸附強(qiáng)度的影響較小。
　　 利用非飽和土固結(jié)儀，研究了非飽和土的固結(jié)性狀，并歸納了非飽和土固結(jié)過程中吸力和豎向變形的變化規(guī)律，提出了重塑黃土的結(jié)構(gòu)性參數(shù)表達(dá)式，并總結(jié)了其結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨吸力的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明固結(jié)過程中，隨著時(shí)間的推移，非飽和土的基質(zhì)吸力和豎向變形都會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定，黃土的結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨含水量的增大而減小，隨壓力的增大也減小，重