压实黄土非饱和增湿变形过程及其微观机制
2019-04-24邵显显张虎元何东进苏振妍张国超
长江科学院院报 2019年4期
关键词:变形
邵显显,张虎元,2,何东进,苏振妍,张国超
(1.兰州大学 土木工程与力学学院,兰州 730000;
2.兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室,兰州 730000)
1 研究背景
黄土是第四纪堆积的以粉土颗粒为主、富含碳酸钙、具有大孔性、呈黄色的松软沉积物[1-2]。湿陷性黄土是黄土的一种,在一定的压力作用下受水浸湿时,具有土结构迅速破坏且发生显著附加变形的性质[1]。黄土在我国分布广泛,面积达63万km2。在我国黄土高原地区,“沟壑纵横”的地形地貌严重限制了城市的空间发展。近年来随着大量“削山造地”等城市建设的出现,黄土作为一种天然建筑材料在高填方工程中得到广泛应用。和天然黄土相比,黄土地区填土工程中所使用的压实黄土破坏了其原有的结构,然而,已有学者研究表明压实黄土在低压实度下仍具有湿陷性[3-4],这将成为黄土高填方工程的重大安全隐患。
传统的黄土湿陷性评价方法主要包括室内试验和现场试验,二者均是在黄土完全浸水饱和的条件下进行。实际黄土工程中,土体在含水量增加却未达到饱和状态时已发生了严重的附加变形,称之为增湿变形。已有的关于黄土增湿变形特性的研究大多是以原状黄土为研究对象进行的[5-9]:在单轴条件下采用单线法和双线法研究湿陷性黄土增湿、减湿时的变形特性[5];不同固结围压[6]、不同偏应力水平条件下[5-6]研究湿陷性黄土增湿变形特性;加载增湿路径的异同对湿陷性黄土增湿变形的影响[7];……
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