非飽和結(jié)構性黃土的吸力與增濕試驗研究.pdf

1、非飽和土作為土力學研究領域的一個重要組成部分，在許多方面與飽和土有著根本的差異，將非飽和土和飽和土區(qū)分開來是必要也是必須的，非飽和土由于其固體、液體、氣體三相之間的相互作用，使得其物理力學特性較飽和土復雜的多。研究非飽和土的各種理論，基本上都是圍繞基質(zhì)吸力而展開的，基質(zhì)吸力研究的重要性已經(jīng)逐漸成為共識。
　　 本文在分析和總結(jié)國內(nèi)外相關成果的基礎上，首先簡要探討了非飽和黃土的壓縮性和濕陷性，結(jié)果表明，黃土的壓縮性隨著增濕而提高，

2、且重塑黃土的壓縮性要高于原狀黃土，黃土的濕陷系數(shù)隨初始含水量的增大而減小，隨壓力和濕度的增加，黃土濕陷變形的全過程曲線由兩個轉(zhuǎn)折點和三段組成，包括結(jié)構強度發(fā)揮的壓密階段，結(jié)構破壞的濕陷階段和新結(jié)構形成的固結(jié)階段。然后，對比分析了原狀黃土和重塑黃土在三軸試驗條件下變形和強度特性的異同，通過引入飽和度這一容易測定的物理量，采用常規(guī)三軸試驗方法，求得了K-G模型各參數(shù)隨飽和度的變化規(guī)律，建立了非飽和土的非線性實用化模型，試驗表明，黃土的強度隨

3、著增濕而降低，變形隨著增濕而增大，由于重塑黃土結(jié)構性已經(jīng)破壞，其強度往往低于原狀黃土的強度，此外，黃土K-G模型的各個參數(shù)隨增濕也呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。
　　 利用非飽和土三軸儀，研究了非飽和黃土在控制吸力條件下的剪切性狀，并測得基質(zhì)吸力隨含水量及圍壓的變化規(guī)律，研究了吸附強度和吸力之間的相互關系，并推導了吸附強度的公式。試驗結(jié)果表明，非飽和黃土的基質(zhì)吸力隨含水量的增大而減小，隨圍壓的增大也減小，含水量的變化對基質(zhì)吸力的改變起著主

4、導作用，在低含水量情況下，基質(zhì)吸力變化靈敏度較高。吸附強度隨基質(zhì)吸力的增大而增大，圍壓對吸附強度的影響較小。
　　 利用非飽和土固結(jié)儀，研究了非飽和土的固結(jié)性狀，并歸納了非飽和土固結(jié)過程中吸力和豎向變形的變化規(guī)律，提出了重塑黃土的結(jié)構性參數(shù)表達式，并總結(jié)了其結(jié)構性參數(shù)隨吸力的變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明固結(jié)過程中，隨著時間的推移，非飽和土的基質(zhì)吸力和豎向變形都會逐漸趨于穩(wěn)定，黃土的結(jié)構性參數(shù)隨含水量的增大而減小，隨壓力的增大也減小，重