不同水力路徑下非飽和粉質(zhì)土的破壞與變形特性-馬田田

《不同水力路徑下非飽和粉質(zhì)土的破壞與變形特性-馬田田》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、31卷第1期108～113頁山地學(xué)報Vol.31，No.1pp108～1132013年1月JOURNALOFMOUNTAINSCIENCEJan.，2013文章編號:1008－2786－(2013)1－108－06不同水力路徑下非飽和粉質(zhì)土的破壞與變形特性馬田田，韋昌富，魏厚振，田慧會(中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點實驗室，湖北武漢430071)摘要:通過壓力板儀、temple儀和直剪儀對非飽和粉土經(jīng)過脫濕之后和不同含水量狀態(tài)分別進行抗剪強度試驗研究。試驗結(jié)果表明:如果采用凈應(yīng)力來描述，非飽和土的有效粘聚力隨著含水量的增大而減小，或隨著

2、基質(zhì)吸力的增大而增大，但有效內(nèi)摩擦角基本保持不變。當(dāng)飽和度相同時，經(jīng)過脫濕之后的土體有效粘聚力較大，反映出滯回效應(yīng)。如果采用有效應(yīng)力來描述，抗剪強度曲線則歸一化為一條臨界狀態(tài)線，而與含水量大小和水力路徑無關(guān)，從而證明了采用有效應(yīng)力的合理性與有效性。在修正劍橋模型基礎(chǔ)上，將飽和度和基質(zhì)吸力作為內(nèi)變量，提出屈服強度的硬化函數(shù)，建立滲流與變形耦合模型，從而可以考慮前期降雨歷史對非飽和土邊坡穩(wěn)定性的影響。關(guān)鍵詞:毛細滯回;抗剪強度;有效應(yīng)力;土水特征曲線;滲流與變形耦合中圖分類號:P642－1，TU43文獻標(biāo)志碼:A降雨誘發(fā)滑坡及其觸發(fā)的泥石流問題是地質(zhì)災(zāi)度。盡管

3、具體表現(xiàn)形式不一樣，但目前最常用的非［5－6］害的常見形式。近年來，此類自然地質(zhì)現(xiàn)象引發(fā)的飽和土強度公式都以有效應(yīng)力原理為基礎(chǔ)。此非飽和土災(zāi)害問題頻發(fā)，造成大量損失。為解決此類模型以有效粘聚力c'和有效內(nèi)摩擦角'為強度關(guān)鍵問題，需要從機理上分析非飽和土邊坡破壞問參數(shù)，并結(jié)合土水特征關(guān)系來確定非飽和土強度值。題的孕育演化機理，確定由復(fù)雜降雨過程導(dǎo)致的土國內(nèi)外通過大量試驗，得出χ與飽和度的相關(guān)性較體含水量及其抗剪強度的變化，提出可靠的非飽和大，因此將有效應(yīng)力參數(shù)χ改為飽和度，使得Bishop土邊坡穩(wěn)定性分析方法。有效應(yīng)力可以推廣使用。當(dāng)飽和度為1時，此時非飽

4、和土抗剪強度是分析降雨誘發(fā)滑坡問題的Bishop有效應(yīng)力退化為經(jīng)典的飽和土太沙基有效應(yīng)一個關(guān)鍵參數(shù)。目前存在兩種主要的非飽和土強度力，因此可以實現(xiàn)非飽和土到飽和土的平滑過渡。［1］［2］［7］理論，即基于雙應(yīng)力變量和基于有效應(yīng)力變Lu＆Likos(2006)從微觀力學(xué)角度解釋了這類模量?；陔p應(yīng)力變量的抗剪強度理論將非飽和土強型的合理性，并提出吸力應(yīng)力(Suctionstress)概念。度表示為雙線性形式。在許多情況下，雙線性形式非飽和土的抗剪強度與飽和度和基質(zhì)吸力有［3］的強度公式與試驗數(shù)據(jù)不一致。Gan等的研究結(jié)關(guān)。由于基質(zhì)吸力較難測量，國內(nèi)外的許多學(xué)

5、者采bb果表明是隨吸力變化的非線性函數(shù)。由于難用飽和度來描述非飽和土的抗剪強度。Yoshimu-［8］于通過試驗測量，限制了此類模型的應(yīng)用。ra通過無側(cè)限壓縮試驗研究含水量和基質(zhì)吸力對［4］［9］為此，Vanapalli＆Fredlund(1996)引入土水粉質(zhì)粘土強度的影響。徐永福考慮了基質(zhì)吸力特征關(guān)系提出了一個新的非飽和土強度模型。該模和溶質(zhì)吸力對強度的貢獻，在分維理論的基礎(chǔ)上提型與基于有效應(yīng)力的非飽和土抗剪強度模型是等價出了強度公式。提出非飽和土的抗剪強度主要有三的，而此時的Bishop有效應(yīng)力系數(shù)χ等于有效飽和部分構(gòu)成:粘聚力，土體正應(yīng)力產(chǎn)生的

6、摩擦強度，基收稿日期(Receiveddate):2012－01－08;改回日期(Accepted):2012－08－25?；痦椖?Foundationitem):國家自然科學(xué)基金(10872211);中國科學(xué)院“百人計劃”擇優(yōu)項目;中國科學(xué)院方向性項目(kzcxz－yw－150)共同資助。［JointlysupportedbytheProjectofNationalNaturalScienceFoundationofChina(10872211)，the‘100TalentsProject’ofChineseA-cademyofScience，andF

7、undsoftheChineseAcademyofSciencesforKeyTopicsinInnovationEngineering(kzcxz－yw－150)．］作者簡介(Biography):馬田田(1986－)，女，山東濟寧人，博士研究生，主要從事非飽和土方面的研究工作。［MaTiantian(1986－)，female，Ji-ningofShandong，DoctoralStudent，majorinresearchworkofunsaturatedsoil．］第1期馬田田，等:不同水力路徑下非飽和粉質(zhì)土的破壞與變形特性109［10］質(zhì)吸力產(chǎn)生

8、的強度。沈珠江提出雙曲線函數(shù)來所示。采用環(huán)刀壓實方法制備試樣，土試