岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (5): 1492-1500.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0425CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0425
郭楠1,王飞龙1,杨校辉1,浦金升1,陈正汉2
GUO Nan1, WANG Fei-long1, YANG Xiao-hui1, PU Jin-sheng1, CHEN Zheng-han2
摘要:
横观各向同性黄土在竖向应力作用下会发生脱湿收缩现象,导致其持水特性和力学行为改变,若处理不当将会给工程带来巨大损失,但研究竖向应力作用下脱湿收缩对其持水特性影响的理论模型未见报道。为此,采用压力板仪,对不同初始干密度的横观各向同性黄土进行土-水特征曲线(soil-water characteristic curve,简称SWCC)试验,测得每级吸力s稳定后的含水率w 和体积变化。结果表明:初始干密度较低土样,在较大竖向应力、较小吸力下θ-s(θ 为体积含水率)关系曲线呈现略有上扬趋势,其余土样含水率均随吸力增大而减小;在吸力增大的过程中,除初始干密度较小土样外,不同竖向应力下,相同初始干密度土样的SWCC均发生交叉;当吸力增大到一定数值时,竖向应力越大,土样w、θ 和饱和度Sr 数值越大;初始干密度越大,土样SWCC受竖向应力变化影响越小;土样体应变随竖向应力和吸力增大而增大。结合广义胡克定律及Fredlund-Xing模型,建立了在竖向应力-吸力耦合作用下的横观各向同性黄土体应变模型及考虑体应变的土-水特征曲线模型。两模型均能较好地反映不同竖向应力下横观各向同性黄土脱湿收缩过程中体应变和饱和度的变化规律。研究成果不仅能丰富和发展非饱和土的SWCC模型,而且对天然成层地基和填土地基工程安全性具有重要理论价值与应用意义。
中图分类号: TU 444| [1] | 王滢, 耿源, 高盟, 孔凡玲. 爆炸荷载作用下横观各向同性饱和土中衬砌隧道的轴对称瞬态响应解答[J]. 岩土力学, 2026, 47(1): 160-170. |
| [2] | 张淼, 李林, 郑瀚波, 李盼盼, . 考虑饱和度影响的结构性黄土弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2816-2824. |
| [3] | 杨校辉, 赵子毅, 郭楠, 钱豹, 朱彦鹏, . 横观各向同性非饱和黄土蠕变特性及沉降预测[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1489-1500. |
| [4] | 朱元广, 王璇尧, 刘滨, 刘学伟, 薛皓元, 耿志, . 层状岩石横观各向同性蠕变损伤本构模型研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(4): 1095-1108. |
| [5] | 张智卿, 刘鑫, 刘开富, 吴君涛, 吴文兵, . 横观各向同性土体中端承桩水平振动特性分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3371-3382. |
| [6] | 宋丽, 许领, 李杭州, 李伟, . 考虑中间主应力影响的非饱和黄土边坡抗滑桩间距研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 517-524. |
| [7] | 陈可, 王琛, 梁发云, 汪中卫, . 考虑水力滞后与变形耦合的非饱和土持水曲线模型[J]. 岩土力学, 2024, 45(12): 3694-3704. |
| [8] | 刘德仁, 张转军, 王旭, 张艳丰, 安政山, 金芯, . 水蒸汽增湿重塑非饱和黄土地基现场应用参数研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 73-82. |
| [9] | 高旭龙, 张豫川, 黄鸿伟, 刘东发, 刘智璠, . 考虑变形影响的黄土土-水特征及其滞后效应[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2350-2359. |
| [10] | 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. |
| [11] | 梁靖宇, 沈万涛, 路德春, 齐吉琳, . 考虑沉积角影响的冻结砂土单轴压缩试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1065-1074. |
| [12] | 刘德仁, 安政山, 徐硕昌, 王旭, 张转军, 金芯, 张严, . 靖远地区大厚度黄土地基浸水湿陷过程及土中竖向应力特征试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 268-278. |
| [13] | 张俊然, 赵鑫鑫, 姜彤. 3种生物聚合物改良粉土的持水特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2157-2164. |
| [14] | 郑艳妮, 张强, 张升, 贾朝军, 雷明锋, . 基于Hoek-Brown的岩石横观各向同性 屈服准则研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 139-150. |
| [15] | 徐龙飞, 翁效林, 张爱军, 赵高文, WONG Henry, FABBRI Antonin, . 变湿度条件下生土材料持水特性及气 态水迁移效应试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2489-2498. |
|
||