岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (8): 2350-2359.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1380

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

考虑变形影响的黄土土-水特征及其滞后效应

高旭龙1, 2，张豫川1, 2，黄鸿伟1, 2，刘东发1, 2，刘智璠1, 2   

  1. 1. 兰州大学 土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000；2. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2022-09-06 接受日期:2022-11-28 出版日期:2023-08-21 发布日期:2023-08-21
  • 通讯作者: 张豫川，女，1963年生，硕士，教授，主要从事地基处理与特殊土等方面的研究。E-mail: zhangshch@lzu.edu.cn E-mail: gaoxl2020@lzu.edu.cn
  • 作者简介:高旭龙，男，1999年生，硕士研究生，主要从事非饱和土方面的研究。
  • 基金资助:
    甘肃住房和城乡建设厅科研项目（No. JK2020-16）

Soil-water characteristics and hysteresis effects of loess considering deformation

GAO Xu-long1, 2, ZHANG Yu-chuan1, 2, HUANG Hong-wei1, 2, LIU Dong-fa1, 2, LIU Zhi-Fan1, 2   

  1. 1. School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China; 2. Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China of the Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China
  • Received:2022-09-06 Accepted:2022-11-28 Online:2023-08-21 Published:2023-08-21
  • Supported by:
    This work was supported by the Department of Housing and Urban-Rural Development of Gansu Province Scientific Research Project (JK2020-16).

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摘要： 为了研究变形对非饱和黄土土-水特征和滞后效应的影响，通过先构建恒定吸力条件下土体含水率与孔隙比的关系，再引入吸力的影响，建立了一个能够考虑变形的三维土-水特征曲面模型，模型能够很好地描述不同初始孔隙比黄土吸脱湿过程中含水率随孔隙比和吸力的变化规律。为了证实所提出模型的可靠性，对压实黄土进行一系列吸脱湿过程的土-水特征试验。试验结果表明，恒定吸力条件下土体含水率与孔隙比成线性关系，验证了模型的理论假设。另外由模型可以确定恒定孔隙比状态的土-水特征，将其与试验结果对比发现，脱湿路径由吸力引起的变形对土-水特征影响较大，会使特征参数减小，并抑制滞后效应。

关键词: 非饱和黄土, 变形, 土-水特征曲面, 滞后效应

Abstract: A three-dimensional soil-water characteristic surface model considering deformation is established to study the effect of deformation on the soil-water characteristics and the hysteresis effect of unsaturated loess. It is established by first constructing a relationship between water content and pore ratio under constant suction conditions, and then introducing the effect of suction. The model can describe the change of water content with pore ratio and suction during wetting or drying of loess with different initial pore ratios. Wetting and drying tests on loess show that the water content under constant suction conditions is linearly related to the pore ratio, which verified the theoretical assumptions of the model. Additionally, soil-water characteristics of equal pore ratio state can be determined from the model, and by comparing them with the experimental results, it is found that the deformation caused by suction in the drying path has a greater influence on soil-water characteristics, which will reduce the characteristic parameters and suppress the hysteresis effect.

Key words: unsaturated loess, deformation, soil-water characteristic surface, hysteresis effects

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[1] 王磊, 张睿, 杨栋, 康志勤, 张鹏宇, . 实时高温富有机质页岩变角剪切力学特性及应变场演化研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2579-2592.
[2] 潘家军, 孙向军, 左永振, 王俊鹏, 卢一为, 韩冰. 骨架孔隙比对粗粒土强度变形特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2186-2194.
[3] 张俊然, 宋陈雨, 姜彤, 王俪锦, 赵金玓, 熊潭清. 非饱和黄土高吸力下的水力力学特性及微观结构分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2229-2237.
[4] 韩柏林, 卢萌盟. 考虑桩体刺入变形的透水混凝土桩复合地基固结理论研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2360-2368.
[5] 张坤勇, 张梦, 孙斌, 李福东, 简永洲, . 考虑时空效应的软土狭长型深基坑地连墙变形计算方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2389-2399.
[6] 张院生, 雷云超, 强小俊, 吴东东, 王东坡, 王计华, . 多排微型桩框架结构加固边坡离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 1983-1994.
[7] 左永振, 程展林, 潘家军, 周跃峰, 赵娜. 砾石土料的湿化变形试验技术难点与解决方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 2170-2176.
[8] 季雨坤, 王钦科, 赵国良, 张健, 马建林, . 斜坡上嵌岩抗拔桩竖向承载变形特性模型试验及数值模拟[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1604-1614.
[9] 杨奇, 王晓雅, 聂如松, 陈琛, 陈缘正, 徐方, . 间歇循环荷载作用下饱和砂土累积塑性变形及孔压特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1671-1683.
[10] 冷先伦, 王川, 盛谦, 宋文军, 陈健, 张占荣, 陈菲, . 基于透明相似模型试验的主控裂隙边坡变形破坏演化机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1283-1294.
[11] 王力, 南芳芸, 王世梅, 陈勇, 李小伟, 范志宏, 陈玙珊, . 三峡库区降雨型滑坡入渗特征及变形机制——基于一维和二维模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1363-1374.
[12] 崔瑜瑜, 吴立鹏, 沈兴华, 王兴召, 秦亚琼, 刘杰, 卢正, 吴磊, . 粉质黏土基坑卸荷隆起变形的简化计算方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1425-1434.
[13] 邓鹏海, 刘泉声, 黄兴. 隧道底板渐进破裂碎胀大变形:一种新的底鼓机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1512-1529.
[14] 刘勇, 周怡晟, 索晓明, 樊浩博, 曹毅泽, 杜志田, . 盾构下穿高铁路基变形规律模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 941-951.
[15] 骆赵刚, 丁选明, 欧强, 蒋春勇, 方华强, . 土工格栅加筋珊瑚砂的强度及变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1053-1064.
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[1] 姚仰平，侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 颜天佑，李同春，赵兰浩，季薇薇. 三维边坡稳定分析的有限元弹塑性迭代解法[J]. , 2009, 30(10): 3102 -3108 .
[4] 赵明华，刘小平，黄立葵. 降雨作用下路基裂隙渗流分析[J]. , 2009, 30(10): 3122 -3126 .
[5] 刘 晓，唐辉明，罗红明，陈守义. 对滑坡防治工程相关规范中渗流问题的研究[J]. , 2009, 30(10): 3173 -3180 .
[6] 钟佳玉，郑永来，倪 寅. 波浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应规律实验研究[J]. , 2009, 30(10): 3188 -3193 .
[7] 赵成刚，蔡国庆. 非饱和土广义有效应力原理[J]. , 2009, 30(11): 3232 -3236 .
[8] 魏 星，黄茂松. 交通荷载作用下公路软土地基长期沉降的计算[J]. , 2009, 30(11): 3342 -3346 .
[9] 杨海清，周小平. 边坡落石运动轨迹计算新方法[J]. , 2009, 30(11): 3411 -3416 .
[10] 亓 乐，施建勇，曹 权. 刚性桩复合地基垫层合理厚度确定方法[J]. , 2009, 30(11): 3423 -3428 .
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