岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (12): 3773-3783.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0429CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0429
张少英1,邵帅1,邵生俊1, 2,3,朱学亮1, 吴昊1,王泽驰1
ZHANG Shao-ying1, SHAO Shuai1,SHAO Sheng-jun1, 2, 3, ZHU Xue-liang1, WU Hao1, WANG Ze-chi1
摘要: 溶质离子在自由水与结合水之间迁移、碰撞、缔合形成虚拟半透膜效应,一部分溶质离子受静电引力吸引进入结合水成为不可移动离子。非均匀分布的离子在孔隙水中产生化学势,导致非饱和盐渍土真实孔隙水压力与测量孔隙水压力出现差异,因此选用有效渗透吸力表征化学因素描述非饱和盐渍土的力学特性。通过明确土中孔隙水、离子的类型和特性,考虑液态水中不可移动离子,使用代表性单元体(representative elementary volume,简称REV)确定了有效渗透吸力的计算方法。分析孔隙水中化学势对气−液界面吉布斯自由能的贡献,基于土骨架应力平衡分析方法,同时气-液界面表面张力满足杨−拉普拉斯方程,提出考虑毛细效应和物理化学效应的非饱和盐渍土广义有效应力方程。针对不同盐度和基质吸力的黄土,采用非饱和真三轴仪进行控制基质吸力条件下等向压缩试验和等p等b剪切试验(p为净平均应力,b为中主应力参数),得到盐渍黄土等向变形和不同中主应力参数下剪切破坏强度与有效应力的关系,验证了广义有效应力方程的准确性。
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