荆门膨胀土土-水特征曲线特征参数分析与非饱和抗剪强度预测

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• 出版年：2010
• 作者：周葆春；孔令伟；陈伟；白颢；李雄威
• 单位1：中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
• 单位2：信阳师范学院土木工程学院
• 出生年：1978
• 学历：博士
• 职称：副教授
• 语种：中文
• 作者关键词：土力学；非饱和土；膨胀土；抗剪强度；土-水特征曲线；基质吸力
• 起始页：1052
• 总页数：8
• 经费资助：国家自然科学基金资助项目(40772185)；中国科学院知识创新工程重要方向项目(kzcx2-yw-150)；河南省基础与前沿技术研究计划项目(082300410180)
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1982
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 主编：冯夏庭
• 电子信箱：rock@whrsm.ac.cn
• 网址：http://www.rockmech.org
• 卷：29
• 期：5
• 期刊索取号：P478.066357
• 数据库收录：EI核心收录期刊
• 核心期刊：全国中文核心期刊

摘要

为探讨荆门原状、压实、石灰改良膨胀土的非饱和抗剪强度与土-水特征曲线(SWCC)的相关关系，利用Fredlund-Xing模型对3种膨胀土的SWCC试验数据进行非线性拟合，获得相应模型参数：利用Fredlund公式(1996年)对3种膨胀土控制吸力下的固结排水剪三轴压缩试验抗剪强度成果进行相关分析。分析结果表明：(1)使用Fredlund-Xing模型拟合3种膨胀土SWCC试验数据的效果均较好。(2)荆门原状、压实、石灰改良膨胀土的进气值分别为210，68和18kPa；石灰改良膨胀土的持水能力（水稳定性）最强，压实膨胀土次之，原状膨胀土最弱；3种膨胀土的残余吸力可均取为3000kPa。(3)3种膨胀土的有效内摩擦角(φ′)和与基质吸力相应的内摩擦角（φ^b）均非常数；φ′与基质吸力相关，φ^b与基质吸力和应力状态均相关，这意味着Mohr-Coulomb破坏包面是双向弯曲的。(4)使用Fredlund公式，能够在较大的吸力范围内较好地预测荆门膨胀土的非饱和抗剪强度，原状、压实、石灰改良膨胀土的土性参数K分别为2.4，2.7及3.4。(5)预测值与实测值间存在差别的主要原因是Fredlund公式本身未考虑到φ^b与应力状态相关，若要考虑该因素，可将应力状态对SWCC的影响引入到Fredlund公式中。