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湿–载–热对粉质黏土持水性能的影响特征及预测模型

C.L. Yong、严可翔、苏剑、王世梅、谭建民

2021Engineering被引 1

摘要

非饱和土的持水性能通常以土水特征曲线的变化规律来体现。荷载和温度等因素对土水特征曲线的重要影响已逐渐被认识，但综合考虑湿–载–热对土水特征曲线共同作用的研究鲜见报道，对其主导性影响因素的分析更为罕见。为了探究粉质黏土在湿–载–热共同作用下的持水性能，本文开展了在不同竖向应力和温度条件下粉质黏土的干湿循环实验，分析了各因素的影响机理、特征和重要性，并建立了反映多因素共同作用的预测模型。研究结果表明：1）随着竖向应力的增加，非饱和土的进气值增加、减湿率降低、干湿循环过程的滞回效果变强，且在各个温度下皆表现出相同的特征。2）对比在相同的竖向应力、不同温度下的实验曲线，发现在温度较高的状态下，土体的进气值相对略低。3）竖向应力对于土体持水性能的影响最大，但主要局限于低吸力阶段；干湿循环的作用排第2，且随着循环次数增加会快速衰减；温度的影响较小，且在吸力值或密实度较高时可忽略不计。4）基于Logistic曲线改进后的L模型比常用的V–G模型更适用于巴东粉质黏土的土水特征曲线拟合。综合研究结果得出：竖向应力引起特征值变化的根本原因在于内部孔隙结构的改变，进而导致持水性能产生差异；温度主要影响土体处于低应力低吸力状态时的持水性能；3种赋存条件对粉质黏土持水性能的影响程度呈竖向应力>干湿循环>温度分布；改进后的L模型可以有效反映粉质黏土在湿–载–热共同作用下的持水性能演变特征。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.15961/j.jsuese.202000633