侧限条件下压实膨胀土的侧向压力试验研究及简化预测方法

针对侧限条件(即K_(0)状态)下压实膨胀土在吸湿饱和过程中的侧向压力问题,采用K_(0)固结仪对南阳压实膨胀土开展试验研究,测定:1)竖向荷载σ_(v)与试样浸水饱和后的侧向压力P_(L)和孔隙比e的关系以及饱和试样在一维固结过程中的P_(L)−σ_(v)−e关系;2)不同初始干密度ρ_(d0)以及制样含水率w_(0)条件下等体积浸水饱和过程中试样的侧向压力P_(L)0与竖向压力σ_(v)0的关系;3)当σ_(v)=50 kPa时,ρ_(d0)和w_(0)对P_(L)的影响。探讨压实过程中产生的残余侧压力P_(r)对P_(L)的影响以及侧向膨胀力P_(EX)随σ_(v)的变化规律。研究结果表明:Pr对饱和试样的P_(L)无明显影响;膨胀过程与固结过程中的P_(L)−σ_(v)−e关系呈滞回现象;在膨胀过程中,P_(L)−σ_(v)的关系呈双线性特征,其临界点在P_(L)=σ_(v)处;P_(L),P_(L)0和σ_(v)0均与ρ_(d0)呈线性关系,它们随w_(0)增大先增大后减小,在土体的塑限附近达到峰值;P_(L)0/σ_(v)0随ρ_(d0)和w_(0)增大而增大,说明等体积浸水饱和过程中试样的各向异性特性随ρ_(d0)和w_(0)增大而降低;P_(EX)随σ_(v)增大呈先增大后减小的趋势。基于试验结果,提出预测膨胀土中支挡结构侧向压力的简便方法,该方法能够有效反映膨胀土中支挡结构侧向压力分布的非线性特征。

不同温湿路径下压实黏土的土-水和动力响应特性

以黑龙江黏土为研究对象,按照3种不同的路径(干湿—冻融路径、冻融—干湿路径、交叉的干湿冻融路径)施加了温湿作用,对比分析了不同温湿路径下压实黏土的微观结构、土-水特性、累积塑性应变(ε_(p))和回弹模量(MR)的演化规律。结果表明:①温湿作用后土体内宏观孔隙发育,微观孔隙收缩,持水能力降低,脱湿速率增大。多次温湿作用后,经不同温湿路径的试样具有相似的微观孔隙结构及土-水特性;②ε_(p)和M_(R)在高含水率下对湿度变化(包括含水率w和吸力s)更敏感。冻融循环后,ε_(p)对湿度的敏感性显著增加,MR对湿度的敏感性显著降低;③温湿作用后土体的M_(R-s)关系呈现非线性特征,M_(R-w)关系呈现线性特征。长期温湿作用后,不同温湿路径对ε_(p)和MR的影响差异较小;④基于非饱和土力学原理建立模型,较好地预测了不同温湿路径下MR随湿度的变化规律。