基于土-水特征曲線的非飽和黃土強(qiáng)度研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類工程活動的日益增多，非飽和土在實際工程中的問題也日益顯現(xiàn)。作為非飽和土研究的重要對象-黃土，其一系列力學(xué)性質(zhì)均存在一定的特殊性，表現(xiàn)出很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性和水敏性，黃土的這些性狀很難用經(jīng)典土力學(xué)的理論加以解決。本文針對黃土的強(qiáng)度問題，基于非飽和土力學(xué)理論，通過基質(zhì)吸力的測定、剪切試驗等手段，研究了基質(zhì)吸力對黃土強(qiáng)度的影響，并對非飽和土邊坡穩(wěn)定性的分析方法進(jìn)行了探討，取得了如下成果：
　　 (1)對寧夏南部地區(qū)的原

2、狀和重塑黃土進(jìn)行了基質(zhì)吸力測試，繪制了土-水特征曲線。分析發(fā)現(xiàn)黃土基質(zhì)吸力的變化與水在土中的賦存狀態(tài)(稠度狀態(tài))和微觀顆粒間作用力的類型密切相關(guān)，表現(xiàn)出基質(zhì)吸力隨含水率的減小不斷增大的規(guī)律；而且原狀試樣的殘余含水率比重塑試樣的小，基質(zhì)吸力值比重塑土的大，表明黃土的結(jié)構(gòu)和應(yīng)力歷史對基質(zhì)吸力影響較大。
　　 (2)基質(zhì)吸力是吸應(yīng)力的一部分，通過對原狀黃土和重塑黃土變含水率的剪切試驗，得出了不同基質(zhì)吸力下抗剪強(qiáng)度參數(shù)。分析發(fā)現(xiàn)：黃土從

3、飽和狀態(tài)到干燥狀態(tài)，土中基質(zhì)吸力逐漸增大，相應(yīng)的粘聚力成倍增長，但土的內(nèi)摩擦角變化很小。可見含水率(基質(zhì)吸力)對抗剪強(qiáng)度的影響主要是通過粘聚力表現(xiàn)的，傳統(tǒng)的粘聚力實質(zhì)上是土顆粒間的吸應(yīng)力在剪切面上引起的吸附摩擦強(qiáng)度。另外，在同一含水率(基質(zhì)吸力)條件下，土的抗剪強(qiáng)度隨正應(yīng)力的增大而增大，也就是說在吸附摩擦強(qiáng)度不變時，土的抗剪強(qiáng)度取決于由外荷載引起的凈摩擦強(qiáng)度。因此，基于吸應(yīng)力的抗剪強(qiáng)度公式更準(zhǔn)確的反映了土顆粒沿剪切面相互錯動破壞的摩擦機(jī)