岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (7): 1988-1996.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1299CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1299
张振光1,徐杰1,范家燊2
ZHANG Zhen-guang1, XU Jie1, FAN Jia-shen2
摘要: 为阐明球孔在不排水条件下非饱和土中的扩张机制,以考虑吸力硬化的修正剑桥模型和液相方程为基础,通过关联流动法则、对数大变形几何关系与平衡方程,建立了球孔塑性区应力、基质吸力和孔隙比关于辅助变量的增量控制方程组,继而以弹塑性交界处为边界条件迭代求得球孔塑性区新解,并讨论所得解答的合理性、沿径向变化以及扩孔压力因素影响。研究结果表明:所得球孔扩张塑性区新解既合理考虑了扩孔程度、吸力硬化和密实度,又未简化偏应力与平均应力,其参数物理含义明确且合理性得到文献饱和土球孔扩张不排水半解析解与非饱和土球孔扩张不排水自相似解的验证,具有理论意义和广泛的应用前景;在球孔塑性区内,径向有效应力与环向有效应力不断降低,而基质吸力逐渐增大、孔隙比先近似线性增大后缓慢增大,致密土体发生体积剪胀而孔隙比先增大后减小;孔径比、初始吸力与初始孔隙比均显著影响扩孔压力,且扩孔压力曲线在不同初始吸力或初始孔隙比时相互平行。
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