柯文汇，陈　健，盛　谦，房　强，卞晓曼，赵　青



结构性软黏土一维压缩变形特性的数学描述

柯文汇1，2，陈健1，盛谦1，房强1，卞晓曼1，赵青1

（1．中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉430071；2．武汉市市政建设集团有限公司，武汉430023）

为了研究结构性软黏土一维压缩变形特性的影响，在软黏土一维压缩结构破坏特征的基础上，揭示了压缩指数随孔隙比的变化规律，提出了土体结构渐进破坏的数学描述模式；基于上述描述模式，首先推导了一维压缩曲线的数学表达式，分析了结构效应参数对压缩曲线性状的影响规律；然后利用10种典型结构性软黏土的一维压缩试验结果对数学描述模式进行了验证，并以Mexico City clay为例，将描述模式和其他6种常用描述模式的模拟效果进了对比分析；最后分析了软黏土结构效应参数随（w-wP）的变化规律，通过线性回归得出了结构效应参数的经验关系式。研究结果表明提出的描述模式能较准确地描述一维条件下结构性软黏土的压缩变形的结构破坏特征。成果为建立结构性软黏土的本构模型提供了一定的理论基础，也为进一步研究结构性软黏土的变形特性提出了新的思路。

软黏土；土体结构性；结构破坏；压缩特性；数学描述；原始压缩曲线；结构效应参数

doi：10．11988/ckyyb．20150322

1　研究背景

天然软黏土在长期的自然沉积过程中，发生蠕变、触变、黏结、岩化等作用，表现出明显的结构性［1］。Leroueil等［2］、罗爱忠等［3］指出，土体结构（土中颗粒、孔隙的性状、排列形式以及颗粒之间的胶结）是决定土力学特性的一个重要的内在因素。……