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《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》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第37卷第4期岩土工程学报Vol.37No.42015年.4月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringApr.2015DOI：10.11779/CJGE201504008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12111周葆春，孔令伟，梁维云，马全国，张斌(1.信阳师范学院土木工程学院，河南信阳464000；2.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)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
2、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
3、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2941.8kPa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。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；土中水密度中图分类号：TU443文献标识码：
4、A文章编号：1000–4548(2015)04–0629–12作者简介：周葆春(1978–)，男，博士，副教授，主要从事非饱和土与特殊土力学性质与本构模拟方面的研究工作。E-mail:zhoubc@xynu.edu.cn。Hydro-mechanicalcouplingeffectsonvolumechangeandwaterretentionbehaviourofunsaturatedexpansivesoilsduringcompression12111ZHOUBao-chun,KONGLing-wei,LIANGWei-y
5、un,MAQuan-guo,ZHANGBin(1.CollegeofCivilEngineering,XinyangNormalUniversity,Xinyang464000,China;2.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering,InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China)Abstract:Duringcompressionofunsatura
6、tedsoils,thevolumechangeandwatercontentchangeinteractsimultaneously.Thehydro-mechanicalcouplingeffectsonbothofthemarecomprehensivelyinvestigated.Forthispurpose,testsonwaterdensityinsoilsandsuction-controlled(0~1000kPa)one-dimensionalcompressiontestsonsaturatedandunsa
7、turatedsoilsarecarriedoutforJingmenexpansivesoils.Theconclusionsaredrawnasfollows:(1)Forthevolumechangebehaviour,theyieldingpointcanbeobservedontheload-compressioncurve,andthecompressiononesunderhighersuctionintersectthecurvesunderlowersuctionsequentially.Theunloadin
8、gcurvesappeartobelinear,andtheslopesofwhichdecreasewiththeincreasingsuction.Thevolumechangeformulaispresented,whichiscapableofpredi
