水-力作用下黏土孔隙结构演化规律研究进展

作     者：牛庚 郭晓霞 陈凡秀 孔亮 卢有谦 李凯 NIU Geng;GUO Xiaoxia;CHEN Fanxiiu;KONG Liang;LU Youqian;LI Kai

作者机构：青岛理工大学理学院山东青岛266520 青岛理工大学海洋环境混凝土技术教育部工程研究中心山东青岛266520 大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116024 广西交科集团有限公司广西南宁530007 

出 版 物：《防灾减灾工程学报》 (Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：905-916页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12172187,12072170) 岩土力学与工程国家重点实验室开放基金课题(SKLG-ME021019)资助 

主　　题：黏土 孔隙结构 演化规律 水-力作用 研究进展 

摘      要：黏土的微结构直接决定宏观水-力学特性,然而现阶段绝大多数模型都是基于宏观参数所建立,由于缺乏微观机制的支撑,己经难以满足科研和工程需求。因此开展孔隙结构演化研究可以加深对非饱和土复杂水-力学特性的认识。在详细阐述黏土的孔径分布特征及双孔模型的基础上,全面回顾和总结了近年来水-力作用下黏土孔隙结构演化规律的研究成果与最新进展,并进行了相关讨论。结果表明:考虑颗粒集聚体的双孔模型(集聚体间孔隙与集聚体内孔隙)可以更好地解释黏土复杂的水-力学特性。水-力作用对黏土孔隙结构的影响机制不同,根据文献试验数据和理论分析初步总结出水-力作用下土孔隙结构的演化规律。外力荷载只显著影响集聚体间孔隙,对集聚体内孔隙基本不影响;含水率变化会改变土颗粒相对位置,继而影响这两类孔隙结构,但是土水相互作用复杂,导致含水率变化对土孔隙结构影响机制仍不清晰,并且没有统一认识。鉴于此,在研究土水相互作用对微观孔隙影响时应充分考虑物理-化学作用,并构建微观孔隙结构演化与宏观变形的定量关系,这也是今后需要深入研究的方向。