脱湿状态下南京下蜀土的土水-力学特性.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１６／２４（２）０２６８０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１６．０２．０１３脱湿状态下南京下蜀土的土水－力学特性韩爱民李彤徐洪钟（南京工业大学，岩土工程研究所南京２１０００９）摘要用经改造的ＧＤＳ非饱和土三轴仪测得下蜀土在不同净围压下的变形特性和持水特性，并以ｖａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎ模型对试验数据的拟合结果为基础，分析了净围压对下蜀土吸力应力特征曲线的影响，全面系统地研究了脱湿状态下南京下蜀土的土水－力学特性。研究表明，下蜀土的

2、变形特性受净围压与基质吸力影响，基质吸力越高，下蜀土的压缩性越低，可以用二元指数函数本构模型分析孔隙比与应力状态变量间的关系。净围压使下蜀土持水能力增强，净围压与进气值呈幂函数关系。土的压缩性越高，净围压对其持水特性的影响越显著；随着净围压的增大，下蜀土孔隙比趋同，净围压对持水特性的影响逐渐减弱。外部荷载对下蜀土吸力应力特征曲线的影响是分段的，在边界效应区范围内，净围压增大时，吸力应力特征曲线间的差异逐渐减小；在过渡区范围内，吸力应力随状态变量变化的快慢程度不受外部荷载影响。根据双电层理论分析了高吸力时吸力应力的物理意义与计算方法，提出以界限有

3、效饱和度作为吸力应力函数的分界点。关键词下蜀土净围压压缩性土水特征曲线吸力应力中图分类号：ＴＵ４１１文献标识码：ＡＨＹＤＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＢＥＨＡＶＩＯＵＲＯＦＮＡＮＪＩＮＧＸＩＡＳＨＵＬＯＥＳＳＩＮＤＥＳＯＲＰＴＩＯＮＭＯＩＳＴＵＲＥＳＴＡＴＥＨＡＮＡｉｍｉｎＬＩＴｏｎｇＸＵＨｏｎｇｚｈｏｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｅｒｉｅｓｏｆｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｔｅｓｔｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗ

4、ｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓｂｙｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＧＤＳｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌｔｅｓｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．ＴｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｄａｔａｆｉｔｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅｓｏｉｌｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅｖａｎｇｅｎｕｃｈｔｅｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎ

5、ｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｓｕｃｔｉｏｎｓｔｒｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅ（ＳＳＣＣ）ｏｆＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｈｙｄｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＮａｎｊｉｎｇＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓｉｎｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｍｏｉｓｔｕｒｅｓｔａｔｅｉｓｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｄｅｆｏｒ

6、ｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓ．ＷｈｅｎｔｈｅｍａｔｒｉｃｓｕｃｔｉｏｎｏｆＸｉａｓｈｕｌｏｅｓｓｂｅｃｏｍｅｓｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｔｅｎｄｓｔｏｂｅｌｏｗｅｒ．Ｔｈｅｂｉｎａｒｙｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｅｘｔｅｒｉｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｖｏｉｄｒａｔｉｏａｎｄｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｖａｒｉａｂｌｅｓ．ＴｈｅｄｉｓｔｉｎｃｔｎｅｓｓｏｆｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＸｉ

7、ａｓｈｕｌｏｅｓｓｆｏｌｌｏｗｓｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｒｉｓｅ．Ｔｈｅｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｉｒｅｎｔｒｙｖａｌｕｅａｎｄｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｒｅａｃｈｅｄ．Ｎｅｔｃｏｎｆｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｈｉｇｅｒｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｏｉｌｍｏｒｅ收稿日期：２０１５－０１－２３；收到修改稿日期：２０１５－０５－２８．基金项目：国家自然科学基金项目（４１０７２２１７）资助．第一作者简介：韩爱民（１

8、９６３－），男，硕士，教授，硕士生导师，主要从事区域性土的工程性质方面的教学和科研．Ｅｍａｉｌ：ａｍｈａｎ＠ｎｊｔｅｃｈ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者简介：李