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非饱和土理论在降水深基坑支护工程中的应用研究
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作者 张维东 郭淞 徐立强 《科学技术创新》 2025年第4期173-176,共4页
本文在研究非饱和土土体时,着重考虑分析净应力(σ-ua)、基底吸力(ua-uw)对土体抗剪强度的影响;通过引入俞茂宏学者的双剪统一强度理论,克服了Bishop等忽略中间主应力σ2对非饱和土体抗剪强度的影响效应的缺陷,并基于基底吸力(ua-uw)均... 本文在研究非饱和土土体时,着重考虑分析净应力(σ-ua)、基底吸力(ua-uw)对土体抗剪强度的影响;通过引入俞茂宏学者的双剪统一强度理论,克服了Bishop等忽略中间主应力σ2对非饱和土体抗剪强度的影响效应的缺陷,并基于基底吸力(ua-uw)均匀分布的情况下,对非饱和土土体在空隙气压ua、空隙水压uw、外荷载q等作用下对其土压力公式、抗倾覆嵌固深度方程进行推导研究,其一系列公式是在全面考虑到非饱和土土体力学性质所得,对类似的含有非饱和土体的深基坑存在一定的工程借鉴意义。 展开更多
关键词 非饱和 基底吸力 双剪统一强度理论
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基于非饱和土渗流和强度理论的三维边坡稳定分析 被引量:1
2
作者 王桂生 常星 韩福涛 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期199-203,共5页
在边坡稳定分析中,进行三维稳定分析时通常都是采用饱和土强度理论,事实上地下水位以上的非饱和区的基质吸力会影响边坡稳定的安全系数,所以有必要基于非饱和土强度理论进行边坡稳定性分析。因此,基于非饱和土强度理论,并结合三维简化Bi... 在边坡稳定分析中,进行三维稳定分析时通常都是采用饱和土强度理论,事实上地下水位以上的非饱和区的基质吸力会影响边坡稳定的安全系数,所以有必要基于非饱和土强度理论进行边坡稳定性分析。因此,基于非饱和土强度理论,并结合三维简化Bishop法思想推导了三维非饱和边坡稳定安全系数公式来评价边坡稳定性,并编制了相应的程序。最后,基于所提方法对嘶马河道岸坡的稳定性进行了评价,结果表明利用非饱和强度理论的岸坡安全性能比利用饱和强度理论的安全性有所提高,能更客观地对岸坡稳定进行评价。 展开更多
关键词 非饱和强度理论 三维简化Bishop法 三维稳定分析
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基于非饱和渗流特征的土体抗剪强度衰减预测研究
3
作者 李文新 《矿产勘查》 2024年第10期1914-1920,共7页
当前工程建设普遍面临非饱和土环境,而非饱和土抗剪强度的预测一直是一个难点和热点问题,为此,本文提出了一种基于非饱和渗流特征的土体抗剪强度衰减预测方法。利用水体质量守恒方程,建立非饱和渗流控制方程,通过定义第三类边界条件,构... 当前工程建设普遍面临非饱和土环境,而非饱和土抗剪强度的预测一直是一个难点和热点问题,为此,本文提出了一种基于非饱和渗流特征的土体抗剪强度衰减预测方法。利用水体质量守恒方程,建立非饱和渗流控制方程,通过定义第三类边界条件,构建非饱和渗流数学模型。基于此,采用空间域离散和时间域差分原理,获取有限元计算模式,并结合Chebyshev网格法,计算有限元网格间的离散格式,通过数值模拟获取土体的土-水特征曲线,建立其与土体抗剪强度关系,获得土体抗剪强度衰减预测公式。实验结果表明:所提方法预测结果均方根误差仅为1.26%,且抗剪强度预测结果与实际结果具有较强的一致性。以上实验结果表明所提方法能够准确地预测土体抗剪强度衰减情况,具有理想的应用效果。 展开更多
关键词 非饱和渗流 有限元模拟 抗剪强度 土-水特征曲线 衰减预测
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非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定分析的强度折减有限元方法 被引量:45
4
作者 贾苍琴 黄茂松 王贵和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1290-1296,共7页
从固、液相质量守恒的角度讨论非饱和非稳定渗流的基本方程,采用强度折减有限元方法且结合非饱和非稳定渗流有限元程序分析水位骤降引起的土坡稳定性,并与极限平衡法结果进行对比分析。研究结果表明,强度折减有限元方法是分析非饱和非... 从固、液相质量守恒的角度讨论非饱和非稳定渗流的基本方程,采用强度折减有限元方法且结合非饱和非稳定渗流有限元程序分析水位骤降引起的土坡稳定性,并与极限平衡法结果进行对比分析。研究结果表明,强度折减有限元方法是分析非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定性的一种比较有效的方法,为工程实践提供参考依据,同时也指出今后的研究方向。 展开更多
关键词 边坡工程 非饱和 非稳定渗流 土坡稳定 强度折减有限元方法
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考虑饱和-非饱和渗流场和应力场耦合的三维强度折减有限元程序研制 被引量:8
5
作者 韦立德 杨春和 +1 位作者 徐卫亚 高长胜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期16-20,共5页
探索考虑饱和-非饱和渗流场和应力场耦合的三维强度折减有限元技术,并研制成功一个考虑饱和-非饱和渗流场和应力场耦合的三维强度折减有限元程序,通过与传统极限平衡法分析结果对比研究,对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用... 探索考虑饱和-非饱和渗流场和应力场耦合的三维强度折减有限元技术,并研制成功一个考虑饱和-非饱和渗流场和应力场耦合的三维强度折减有限元程序,通过与传统极限平衡法分析结果对比研究,对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价,得出采用三维强度折减有限元法确定考虑饱和-非饱和渗流场的边坡稳定性安全系数是可行的结论。 展开更多
关键词 边坡稳定性 饱和-非饱和渗流 强度折减 弹塑性有限元
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基于非饱和土固结理论的有限元强度折减法 被引量:14
6
作者 周桂云 李同春 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1133-1137,共5页
库水位下降使库岸坡体内产生饱和-非饱和非稳定渗流,非稳定渗流作用是边坡失稳的重要原因之一。为了分析非稳定渗流对边坡稳定性的影响,首先推导了固、液两相孔隙介质的固结方程,考虑了土体渗流与变形的耦合作用。在此基础上结合有限元... 库水位下降使库岸坡体内产生饱和-非饱和非稳定渗流,非稳定渗流作用是边坡失稳的重要原因之一。为了分析非稳定渗流对边坡稳定性的影响,首先推导了固、液两相孔隙介质的固结方程,考虑了土体渗流与变形的耦合作用。在此基础上结合有限元强度折减法求解边坡稳定安全系数,将渗流、变形及稳定分析采用一套统一的有限元方法。并通过算例分析了库水位骤降情况下,坡体的渗透系数、水位降落比对稳定安全系数的影响,计算结果表明,所提的理论和方法是有效可行的,为饱和-非饱和非稳定渗流作用下边坡稳定问题的分析提供了实用工具。 展开更多
关键词 饱和-非饱和 非稳定渗流 非饱和 固结理论 边坡稳定 有限元强度折减法
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基于非饱和渗流理论的区域降雨型地质灾害动力学预警方法研究 被引量:5
7
作者 丛威青 李铁锋 +1 位作者 潘懋 庄莉莉 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期212-216,共5页
结合无限斜坡稳定性分析模型与Iverson瞬时降雨入渗理论,分析建立起基于非饱和渗流理论的预警模型,并以我国南方典型地区为例进行模型试验。结果表明,该方法能动态预测区域降雨型地质灾害发生发展过程,从而为区域地质灾害预警研究提供... 结合无限斜坡稳定性分析模型与Iverson瞬时降雨入渗理论,分析建立起基于非饱和渗流理论的预警模型,并以我国南方典型地区为例进行模型试验。结果表明,该方法能动态预测区域降雨型地质灾害发生发展过程,从而为区域地质灾害预警研究提供了一条更为精确的定量化分析方法。 展开更多
关键词 降雨型地质灾害 区域 动力学预警模型 非饱和渗流理论
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非饱和土渗流和变形强度特性的温度效应 被引量:10
8
作者 蔡国庆 赵成刚 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期147-156,共10页
高放核废料地下处置、高压电缆埋设和地热开发等工程的发展,使得温度对非饱和土基本力学性质影响的研究逐渐成为当前岩土工程的热点.从渗流特性和变形强度特性两方面出发,分析了温度对非饱和土基本力学性质的影响.对于渗流特性,研究了... 高放核废料地下处置、高压电缆埋设和地热开发等工程的发展,使得温度对非饱和土基本力学性质影响的研究逐渐成为当前岩土工程的热点.从渗流特性和变形强度特性两方面出发,分析了温度对非饱和土基本力学性质的影响.对于渗流特性,研究了温度对液相水和水蒸气运动的影响,并进一步综述了水热迁移模型的发展.对于变形强度特性受温度的影响,从试验研究和理论模型入手,研究了非饱和土的变形和强度等随温度的变化规律,并在此基础上对温度的影响进行了总结.文中还指出了现阶段研究中存在的问题及今后的研究方向. 展开更多
关键词 渗流特性 变形强度特性 温度效应 非饱和 本构模型
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基于饱和—非饱和渗流理论的大华滑坡渗流及稳定分析 被引量:6
9
作者 李映霞 李剑武 《水电能源科学》 北大核心 2010年第10期38-40,157,共4页
针对库水位的升降与降雨影响库岸滑坡的稳定性,以大华滑坡为例,基于饱和—非饱和渗流理论,采用SEEPW模拟库水位升降及降雨入渗时滑坡体内瞬时渗流场,将渗流计算获得的孔隙压导入SLOPEW中与极限平衡模型叠加,计算并分析评估了滑坡在各工... 针对库水位的升降与降雨影响库岸滑坡的稳定性,以大华滑坡为例,基于饱和—非饱和渗流理论,采用SEEPW模拟库水位升降及降雨入渗时滑坡体内瞬时渗流场,将渗流计算获得的孔隙压导入SLOPEW中与极限平衡模型叠加,计算并分析评估了滑坡在各工况下的安全系数和稳定性,研究结果为库岸滑坡的防治奠定了基础。 展开更多
关键词 非饱和 渗流理论 库岸滑坡 稳定分析 Theory Based 稳定性 库水位 水位升降 渗流计算 模型叠加 降雨影响 降雨入渗 极限平衡 分析评估 安全系数 渗流 孔隙压 体内 模拟
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基于双剪理论的饱和/非饱和渗流边坡稳定性分析 被引量:5
10
作者 马宗源 任劼 +1 位作者 党发宁 廖红建 《水利与建筑工程学报》 2017年第5期154-158,162,共6页
根据Bishop非饱和有效应力假定建立了适用于非饱和土的双剪统一强度理论。基于非饱和土双剪统一强度理论使用二维显式有限差分程序FLAC,以某边坡模型试验为例,考虑土体强度的中间主应力效应及渗流的影响,分析了地下水位升降导致的饱和/... 根据Bishop非饱和有效应力假定建立了适用于非饱和土的双剪统一强度理论。基于非饱和土双剪统一强度理论使用二维显式有限差分程序FLAC,以某边坡模型试验为例,考虑土体强度的中间主应力效应及渗流的影响,分析了地下水位升降导致的饱和/非饱和渗流条件下边坡稳定性分析问题。饱和及非饱和渗流的计算分析均说明忽略中间主应力效应的计算结果与边坡模型试验结果不相符。地下水位下降过程中,按相关联流动法则计算得出边坡只存在一条滑动面,而非相关联流动法则计算结果显示边坡存在多条滑动面。 展开更多
关键词 饱和/非饱和渗流 地下水位升降 边坡稳定性 双剪统一强度理论 显式有限差分
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基于非饱和渗流理论的土石坝渗流分析 被引量:2
11
作者 刘晓庆 施浩然 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第5期87-91,103,共6页
针对考虑土壤非饱和区且设有排渗系统对水库渗流影响研究不足的问题,结合工程实际,采用非饱和渗流分析方法,对设有集水廊道的土石坝渗流进行研究。结果表明:土壤非饱和区的存在导致大坝单宽流量增大,浸润线抬升;考虑非饱和渗流的影响研... 针对考虑土壤非饱和区且设有排渗系统对水库渗流影响研究不足的问题,结合工程实际,采用非饱和渗流分析方法,对设有集水廊道的土石坝渗流进行研究。结果表明:土壤非饱和区的存在导致大坝单宽流量增大,浸润线抬升;考虑非饱和渗流的影响研究渗流问题更符合工程实际情况,弥补了饱和渗流研究存在的不足,丰富了已有的渗流研究成果;此外,采用设置集水廊道的排水措施能够有效地降低坝内和下游河床浸润线,减少下游浸没区范围,有利于大坝整体抗滑稳定和后期安全运行。 展开更多
关键词 渗流分析 非饱和渗流理论 土石坝 集水廊道
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关于“膨胀力在非饱和土强度理论中的应用”一文的探讨 被引量:5
12
作者 张振营 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期248-248,共1页
笔者最近学习了卢肇钧院士于1997年在《岩土工程学报》第5期发表的“膨胀力在非饱和土强度理论中的应用”一文(以下简称文献[1]),文献[1]中作者通过大量的室内试验资料发现非饱和土的吸附强度τs与膨胀力ps有线性关系... 笔者最近学习了卢肇钧院士于1997年在《岩土工程学报》第5期发表的“膨胀力在非饱和土强度理论中的应用”一文(以下简称文献[1]),文献[1]中作者通过大量的室内试验资料发现非饱和土的吸附强度τs与膨胀力ps有线性关系,从而提出了τs的第3种表达式:τ... 展开更多
关键词 膨胀力 非饱和 强度理论
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基于非饱和渗流的有限元强度折减法边坡稳定性分析 被引量:3
13
作者 王宏超 何江达 谢红强 《路基工程》 2011年第2期20-23,共4页
以金安桥水电站枢纽区库岸B1堆积体边坡为研究对象,基于非饱和非稳定渗流理论及有限元强度折减法理论,考虑非饱和非稳定渗流对边坡稳定性的影响,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,计算B1堆积体在天然和库水位骤降工况下的稳定安全... 以金安桥水电站枢纽区库岸B1堆积体边坡为研究对象,基于非饱和非稳定渗流理论及有限元强度折减法理论,考虑非饱和非稳定渗流对边坡稳定性的影响,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,计算B1堆积体在天然和库水位骤降工况下的稳定安全系数,对B1堆积体边坡的稳定性进行评价,并提出了边坡处治措施。 展开更多
关键词 边坡 稳定性 非饱和非稳定渗流 有限元强度折减法 刚体极限平衡法
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非饱和土强度理论的分析与比较 被引量:2
14
作者 唐智伟 李业龙 吴刚 《山西建筑》 2006年第23期99-101,共3页
介绍了非饱和土强度理论研究的两个阶段,并对其发展过程做了阐述,分析比较了Bishop与Fredlund两种强度理论的异同点及其不足之处,有利于非饱和土强度理论与实践的更快结合。
关键词 非饱和 强度理论 有效应力 基质吸力
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非饱和土强度理论的分析研究
15
作者 吴志刚 张翔 王西宁 《山西建筑》 2009年第6期138-139,共2页
对非饱和土进行了介绍,分析研究了主要的非饱和土的理论公式和经验公式,指出非饱和土抗剪强度与饱和土抗剪强度不同,非饱和土的抗剪强度由三部分组成即凝聚力产生的强度、摩擦强度和吸附强度。
关键词 非饱和 强度理论 基质吸力
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基于非饱和土强度理论的土质边坡浅层破坏稳定性分析 被引量:11
16
作者 李修磊 陈洪凯 +1 位作者 李金凤 杨超 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期61-70,共10页
基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面... 基于非饱和土强度理论,建立边坡内单元土体达到临界破坏状态的判别方程,提出土质边坡浅层失稳由上缘张拉区、中间主滑动区和下缘挤压区组成的"上、下缘顺坡曲面"组合破坏模式;论证了采用对数螺旋线描述上、下缘滑动体破裂面形态的合理性,并采用极限平衡理论建立了适用于非饱和土质边坡浅层破坏的稳定性分析方法。结果表明:"上、下缘顺坡曲面"组合破坏稳定分析方法能够较好地反映滑坡深度zw与中间主滑动区范围L2之间的变化关系;对于饱和土质边坡,内摩擦角和边坡坡度对边坡稳定性的影响非常小,土体黏聚力的影响则要大得多;对于非饱和土质边坡,土体黏聚力和内摩擦角的减小及边坡坡度的增大均会显著减弱边坡浅层土体的稳定性;土质边坡处于临界状态(安全稳定系数FS=1.0)时,随着土体饱和度的增加潜在滑坡体的破裂面逐渐向浅层迁移,说明降雨入渗导致饱和度上升的土质边坡更容易发生浅层失稳破坏;对于有限长度的土质边坡,无限长斜坡稳定分析方法得到的稳定安全系数偏于保守,考虑了滑坡体上、下缘力学作用的组合破坏稳定分析方法更为合理准确。 展开更多
关键词 非饱和强度理论 土质边坡 浅层破坏模式 稳定分析 对数螺旋线
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非饱和黄土强度理论的实用化方法研究 被引量:3
17
作者 冯立 胡炜 +1 位作者 张茂省 朱立峰 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期619-625,共7页
以甘肃黑方台地区非饱和黄土的多种强度测试数据为主,辅以其他地点的黄土强度测试结果,反算了吸应力和广义有效应力,实现了非饱和黄土强度包络线的归一化;进一步验证了基于吸应力特征曲线和土水特征曲线对广义有效应力原理的合理性和实... 以甘肃黑方台地区非饱和黄土的多种强度测试数据为主,辅以其他地点的黄土强度测试结果,反算了吸应力和广义有效应力,实现了非饱和黄土强度包络线的归一化;进一步验证了基于吸应力特征曲线和土水特征曲线对广义有效应力原理的合理性和实用性.结果表明:当有效饱和度(S_e)<80%时,基于吸应力的强度理论公式对同一批次的散点数据拟合度很高;当S_e>80%时,其拟合的精确度较差,统一饱和标准和饱和方法可提高拟合度;表明常规强度试验反算的吸应力和广义有效应力,或者直接用吸应力理论公式计算的广义有效应力,从而获取抗剪强度,实现非饱和土强度理论的实用化思路是可行的;吸应力计算结果更接近实际、更实用,而基质吸力测试偏离实际且复杂. 展开更多
关键词 非饱和 强度理论 吸应力 广义有效应力
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基于统一强度理论的非饱和土斜坡稳定性分析 被引量:2
18
作者 任传健 贾洪彪 马淑芝 《水电能源科学》 北大核心 2015年第9期139-142,共4页
基于双剪统一强度理论与非饱和土抗剪强度公式,结合Sarma法的思想,推导考虑中间主应力效应和条间基质吸力的非饱和土斜坡稳定性计算公式,并将其应用于工程实例进行验证。结果表明,非饱和土斜坡稳定性系数与中间主应力参数b和基质吸力成... 基于双剪统一强度理论与非饱和土抗剪强度公式,结合Sarma法的思想,推导考虑中间主应力效应和条间基质吸力的非饱和土斜坡稳定性计算公式,并将其应用于工程实例进行验证。结果表明,非饱和土斜坡稳定性系数与中间主应力参数b和基质吸力成正相关关系,二者均对斜坡的稳定性产生贡献;与传统方法相比,在基质吸力等于50kPa时,同时考虑中间主应力效应和条间基质吸力方法的稳定性计算结果增大27.6%,能够更加经济、合理地评价非饱和土斜坡稳定性。 展开更多
关键词 非饱和 统一强度理论 中间主应力 基质吸力 斜坡稳定性
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基于饱和-非饱和渗流理论的大型排土场边坡稳定性分析 被引量:3
19
作者 高黎黎 陈玉明 王光进 《化工矿物与加工》 CAS 2022年第10期20-24,共5页
为探究不同降雨入渗条件下孔隙水压力和饱和度对排土场边坡稳定性的影响,以某大型排土场为研究背景,基于饱和-非饱和渗流理论,采用GeoStudio有限元软件中的SEEP/W模块建立4种不同降雨量下的渗流模型,计算降雨2 d后的边坡孔隙水压力和饱... 为探究不同降雨入渗条件下孔隙水压力和饱和度对排土场边坡稳定性的影响,以某大型排土场为研究背景,基于饱和-非饱和渗流理论,采用GeoStudio有限元软件中的SEEP/W模块建立4种不同降雨量下的渗流模型,计算降雨2 d后的边坡孔隙水压力和饱和度,将结果导入SLOPE/W模块中与极限平衡法叠加,再计算分析降雨入渗对排土场边坡稳定性的影响,结果表明:相同降雨时长下,孔隙水压力随降雨量的增大而增大,饱和区逐渐扩大,边坡安全系数显著减小;同一降雨量下,随着降雨时长的增加,孔隙水压力和饱和度均增大,边坡安全系数不断减小;降雨量为150 mm/d(当地日最大降雨量)时,边坡安全系数衰减时长显著缩短,下降速率增大,最终降至0.86,此时边坡已处于失稳状态,需要采取加固措施。 展开更多
关键词 排土场边坡 饱和-非饱和渗流理论 GeoStudio 降雨量 降雨时长 安全系数 稳定性
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吸力在非饱和强度理论计算中的探索性试验分析 被引量:1
20
作者 张金存 程谦恭 +2 位作者 苏国锋 李星 罗浩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期689-696,共8页
为探讨南宁非饱和弱膨胀土强度,寻求一种基于物理力学参量简化的强度方程。以弱膨胀土非饱和特性变化规律为依托,开展击实试验、自由膨胀率试验,三轴试验和膨胀力试验等一系列室内试验,获得了不同含水率下的吸附强度与膨胀力间的变化关... 为探讨南宁非饱和弱膨胀土强度,寻求一种基于物理力学参量简化的强度方程。以弱膨胀土非饱和特性变化规律为依托,开展击实试验、自由膨胀率试验,三轴试验和膨胀力试验等一系列室内试验,获得了不同含水率下的吸附强度与膨胀力间的变化关系。结果表明:抗剪强度随含水率增加而减小,膨胀力与吸附强度变化关系可用指数函数形式表征。基于试验成果,从土的含水率与吸力出发,以膨胀力为变量,建立吸力作用下的预测模型,探索出一种改进的南宁弱膨胀土的强度预测方程。该方程能很好的预测抗剪强度,为非饱和强度理论分析提供一条新途径。 展开更多
关键词 吸力 非饱和 膨胀力 吸附强度 抗剪强度理论
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