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基质吸力对非饱和粉质砂土抗剪强度的影响

2012-09-17董倩侯龙赵宝云

中南大学学报(自然科学版) 2012年10期

董倩,侯龙,赵宝云

(1. 重庆科技学院 建筑工程学院,重庆,401331;2. 重庆大学 土木工程学院,重庆,400045;3. 美国科罗拉多矿业大学 土木与环境工程学部,美国 戈尔登,80401)

随着我国经济的迅猛发展,各地工程建设的规模不断扩大,所面临的非饱和土问题越来越多。而近年来有关非饱和土抗剪强度的理论研究取得了长足发展,其理论和方法为分析土的工程特性和变形稳定提供了新途径,但是已有的研究多是以非饱和黏土为对象,非饱和砂土和非饱和粉质砂土方面的研究开展较少,对砂性土主要从应力路径、密度等方面进行研究,忽视了吸力对其变形和强度的贡献。研究结果表明:当砂土的含水率处于非饱和状态时,水、气和砂土三相共存于同一体系中,其抗剪强度规律完全不同于饱和时或干燥时的情形。Donald的砂土抗剪强度实验指出[1−2]:当含水率较高时,非饱和无黏性砂土的抗剪强度随含水率降低、基质吸力的增大而渐渐增大,当含水率继续下降到某一程度、基质吸力超过相对应的某一阀值时,抗剪强度开始随基质吸力的增大而减小。那么对于含有较大比例粉土和黏土、包含有粉粒组和细粒组的非饱和粉质砂土,其抗剪强度是否也会随含水率和吸力的变化呈现类似的变化规律,由此影响着相应工程的安全性和可靠度呢?由于土的强度是土的一个重要力学性质,涉及诸如挡土结构物的土压力,地基承载力,洞室和边坡、滑坡的稳定性等许多与土体强度有关的工程问题,并确保工程的合理设计和评价。……

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