岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 1379-1391.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0917CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0917
包卫星,田 磊,吴谦,黄志明,张智勇
BAO Wei-xing, TIAN Lei, WU Qian, HUANG Zhi-ming, ZHANG Zhi-yong
摘要: 伊犁黄土在水分入渗作用下易产生明显的湿陷变形,诱发一系列工程灾害。为研究其水分入渗特征及湿陷变形机制,在伊犁湿陷性黄土区域开展了现场浸水试验,分析了浸水过程中含水率、水分扩散形态、入渗水量以及地表湿陷变形的变化规律,并通过数值模拟探究了不同饱和入渗范围下的地表湿陷变形特征。结果表明,试验区土体竖向平均扩散速率为0.38 m/d,径向平均扩散速率为0.17 m/d。随着试验时间的增加,水分扩散形态由椭圆形转变为圆台形,其湿润锋扩散角为41°,饱和锋扩散角为20°。定量分析了伊犁黄土竖径向水分扩散速率与入渗量随时间的变化规律,据此得到了水分入渗范围与单位面积累计入渗量之间的数学关系。确定了试验地区湿陷修正系数β0为0.74,大于规范推荐值0.50。地表湿陷变形与水分入渗过程相关联,分为4个阶段:浸水稳定段、剧烈湿陷段、缓慢湿陷段、固结沉降段。随着饱和锋扩散角的逐渐增加,地表湿陷变形值与沉降槽公式计算结果始终保持良好的一致性,且沉降槽宽度与地表湿陷影响范围的变化规律基本一致,二者均符合指数函数递增关系。
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