›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (3): 751-756.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

重塑非饱和黏土的土-水特征曲线及其影响因素研究

汪东林1,栾茂田2, 3,杨 庆2, 3   

  1. 1.安徽建筑工业学院 土木工程学院,合肥 230601;2.大连理工大学 土木水利学院 岩土工程研究所,大连 116024; 3.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,大连 116024
  • 收稿日期:2007-06-07 出版日期:2009-03-10 发布日期:2011-01-28
  • 作者简介:汪东林,男,1979年生,博士研究生,主要从事非饱和土本构试验研究和数值分析。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50679015);安徽省高校省级自然科学研究重点项目(KJ 2009A101);安徽建筑工业学院硕博科研启动项目(No. 200712013)。

Experimental study of soil-water characteristic curve of remolded unsaturated clay

WANG Dong-lin1, LUAN Mao-tian  2, 3, YANG Qing 2, 3   

  1. 1. School of Civil Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230601, China; 2. Institute of Geotechnical Engineering, School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering , Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
  • Received:2007-06-07 Online:2009-03-10 Published:2011-01-28

摘要:

采用常规压力板仪和GDS非饱和土三轴仪,详细研究了击实功、击实含水率、干密度、应力历史和试样应力状态5种因素对非饱和重塑黏土土-水特征曲线的影响。并采用Van Genuchten模型、Fredlund 3参数模型和Fredlund 4参数模型,通过最小二乘法对所测土-水特征曲线进行拟合。结果表明,这3种模型均可对土-水特征曲线进行较好的拟合。通过对这个5种不同影响因素的分析,发现不仅试样本身物理状态而且试样外部应力状态都对土-水特征曲线有重要的影响,即击实功越大、击实含水率越高、干密度越大、试样的应力历史越大、所受净平均应力越高,则试样的进气值越高,水越难从试样中排出。在较高的基质吸力范围内,各种因素对土-水特征曲线的影响作用有减小的趋势。通过Fredlund 3参数模型和Fredlund 4参数模型的残余含水率对比分析可知,残余含水率对模型的参数值影响不大,即假定残余含水率 为0是合理的。

关键词: 土-水特征曲线, 非饱和土, 影响因素, 模型, 残余含水率

Abstract:

Pressure plate apparatus and GDS unsaturated triaxial apparatus are used to study the influences of compaction work, compaction water content, dry density, stress history and sample stress state on SWCC of unsaturated remolded clay. Through least-square method, Van Genuchten model, Fredlund tri-parameter model and Fredlund quadr-parameter model are employed to fit SWCC. The results show that each model can fit to the experimental data well. Through analyzing the influencing factors, it is found that not only physical condition of samples but also external stress condition can affect the shape of SWCC. The result shows the higher compaction work, higher compaction water content, higher dry density, longer stress history and higher net mean stress are, the higher air entry value is; and the water is more difficult to be discharged from soil samples. In high matric suction range, it seems that the influents of influencing factors on the shape of SWCC are reduced. Through comparing the residual water contents between Fredlund tri-parameter model and Fredlund quadr-parameter model, it is found that the residual water content has little effect on SWCC; it means the assumption that the residual water content is zero is right.

Key words: soil-water characteristic curve, unsaturated soil, influencing factor, model, residual water content

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 程昊, 唐辉明, 吴琼, 雷国平. 一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展 剑桥本构模型显式算法有限元实现[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 676-686.
[2] 陈仁朋, 王朋飞, 刘鹏, 程威, 康馨, 杨微, . 路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 372-378.
[3] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[4] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[5] 金青, 王艺霖, 崔新壮, 王成军 , 张珂, 刘正银, . 拉拔作用下土工合成材料在风化料-废弃轮胎 橡胶颗粒轻质土中的变形行为研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 408-418.
[6] 陈贺, 张玉芳, 张新民, 魏少伟, . 高压注浆钢花管微型桩抗滑特性 足尺模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 428-436.
[7] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[8] 徐杰, 周建, 罗凌晖, 余良贵, . 高岭-蒙脱混合黏土渗透各向异性模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 469-476.
[9] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[10] 邓子千, 陈嘉帅, 王建伟, 刘小文, . 基于SFG模型的统一屈服面本构模型与试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 527-534.
[11] 王立业, 周凤玺, 秦虎, . 饱和盐渍土分数阶蠕变模型及试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 543-551.
[12] 李潇旋, 李涛, 彭丽云, . 控制吸力循环荷载下非饱和黏性土 的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 552-560.
[13] 可文海, 管凌霄, 刘东海, 邓建林, 李科, 徐长节, . 盾构隧道下穿管道施工引起的管-土相互作用研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 221-228.
[14] 王龙, 朱俊高, 郭万里, 陆阳洋, . 无黏性土压缩模型及其验证[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 229-234.
[15] 王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的 影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙树林,李 方,谌 军. 掺石灰黏土电阻率试验研究[J]. , 2010, 31(1): 51 -55 .
[2] 李英勇,张顶立,张宏博,宋修广. 边坡加固中预应力锚索失效机制与失效效应研究[J]. , 2010, 31(1): 144 -150 .
[3] 李 晶,缪林昌,钟建驰,冯兆祥. EPS颗粒混合轻质土反复荷载下变形和阻尼特性[J]. , 2010, 31(6): 1769 -1775 .
[4] 梁健伟,房营光,谷任国. 极细颗粒黏土渗流的微电场效应分析[J]. , 2010, 31(10): 3043 -3050 .
[5] 王丽艳,姜朋明,刘汉龙. 砂性地基中防波堤地震残余变形机制分析与液化度预测法[J]. , 2010, 31(11): 3556 -3562 .
[6] 李秀珍,王成华,邓宏艳. DDA法和Fisher判别法在潜在滑坡判识中的应用比较[J]. , 2011, 32(1): 186 -192 .
[7] 孔祥兴,夏才初,仇玉良,张丽英,龚建伍. 平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究[J]. , 2011, 32(2): 516 -524 .
[8] 吉武军. 黄土隧道工程问题调查分析[J]. , 2009, 30(S2): 387 -390 .
[9] 陈力华 ,林 志 ,李星平. 公路隧道中系统锚杆的功效研究[J]. , 2011, 32(6): 1843 -1848 .
[10] 郑 刚 张立明 刁 钰. 开挖条件下坑底工程桩工作性状及沉降计算分析[J]. , 2011, 32(10): 3089 -3096 .