陈贤挺 闫纲丽

(1.广西电力工业勘察设计研究院地质部，广西南宁 530023;2.黄河水利职业技术学院土木系，河南开封 475004)

1 概述

存在于非饱和土中的吸力是其区别于饱和土的根本特征，基质吸力对非饱和土的力学特性有着重要的影响，它随着含水率、饱和度的变化而变化。含水率或饱和度与基质吸力的关系称为土—水特征曲线(SWCC)，是非饱和土的主要本构关系之一[1]。

当前还不能根据非饱和土特性由理论分析得出SWCC，只能用试验获取数据并通过数学方法和模型统计来取得。数学拟合模型方法优势在于误差小、适用性好并考虑了土壤水分滞后作用。针对SWCC的数学模型研究，Hutson J L，Cass A用物理模型对土—水特性进行模拟研究并提出了S形曲线模型[2]，戚国庆等对土水特征曲线的通用数学模型进行了研究[3]。本文拟通过洛阳地区非饱和粉质黏土三轴试验对非饱和土土水特性开展分析研究。

2 试验方案

试验仪器采用河南省岩土力学与结构工程重点实验室的FSY30型非饱和三轴仪。采用轴平移技术来消除气蚀问题，在试验中选用高进气值陶瓷板来实现轴平移。试件采自洛阳地区粉质黏土和粉土，采用分层压实法配置不同饱和度的重塑试件，为直径6 cm、高12 cm的圆柱体。土样的物理性质指标为粉质粘土干密度1.51 g/cm3、初始孔隙比 0.793、比重 2.71;粉土干密度1.48 g/cm3、初始孔隙比 0.824、比重 2.70。

试验采用四级围压试验法，即制作粉质黏土和粉土的四种不同饱和度试样各一组，每组四个试样，试验中在各组的四个试样上分别施加100 kPa，200 kPa，300 kPa和400 kPa围压，量测其基质吸力，如此便可建立起不同围压下饱和度与基质吸力之间的关系。……