基于孔隙胀缩的土-水特征曲线滞后增量模型

作     者：陈可 曹文贵 陈贺 CHEN Ke;CAO Wen-gui;CHEN He

作者机构：湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2020年第41卷第10期

页      面：3236-3244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(No.51879104) 

主　　题：非饱和土 土-水特征曲线 滞后效应 扫描曲线 孔隙胀缩 

摘      要：土体孔隙比对土-水特征曲线(SWCC)具有重要影响。试验研究表明,土体在经历不同水力荷载路径后,孔隙发生胀缩致使SWCC产生滞后现象。基于这一发现,假设孔隙胀缩可致使SWCC曲线及扫描曲线产生滞后现象,并以轴平移技术为例解释了土体孔隙在水力载荷作用下胀缩的细观行为。在此基础上,将由变截面毛细管模型定义的孔隙等效半径与Fredlund-Xing方程相结合,通过将孔径控制参数βd简化为常量,推导得到了考虑孔隙胀缩并能反映滞后效应的非饱和土SWCC增量方程。该模型仅需通过主干燥及任意一条扫描曲线确定模型参数,即可预测其他扫描曲线。最后,通过5组试验数据验证了该模型对不同类型土的适用性且该模型具有预测高阶扫描曲线的能力。