干湿循环对非饱和土力学性质影响研究

自然界和工程中大多为非饱和土,非饱和土是气态、液态、固态三相互相影响、互相耦合的混合体,特别是气相与液相交接面处的气-液二相水膜具有表面张力,宏观上表现为毛细作用,在微观力学分析中具有不可忽略的作用。文章采用非饱和土三轴仪在降水渗流-蒸发固结循环下进行多次压缩试验,研究了反复干湿循环对非饱和土力学性质的影响。试验成果表明:①干湿循环使非饱和土的SWCC值产生不可逆转的变化,在蒸发固结的脱湿路径中,单位体积含水率相同的条件下,由于RDW1土样内部钙质、矿物质及盐分等溶解、流失导致化学场变化而引起主体结构发生了某些变化,土壤内的孔隙度增加,因此RDW1较型RC1受到更显著的影响,力学参数指标明显下降;②基质吸力在0kPa-1kPa时,孔隙比变化平缓;随着基质吸力的进一步加大且超过一定阈值,试样达到屈服点,以致土体内部结构疲劳,非饱和土样的固结收缩特性发生了不可逆转的变化,在土样到达屈服极限之前各项收缩指数增加,随着基质吸力增加孔隙比均不再变化,孔隙收缩的尺寸效应不甚明显;③经过多次降水渗流-蒸发固结循环后,剪切破坏产生明显剪切滑裂面,土体力学性质降低,抗剪强度参数降低,其中剪应力减少约5%,内摩擦角下降10%。