飽和黃土液化過程中土體殘余變形與孔隙壓力的演變機理.pdf

1、飽和土體液化是土動力學研究范疇的重要問題，與之相對應的關鍵問題包括殘余變形與孔隙水壓力兩個方面，尤以二者的定量關聯(lián)最為基本。這一關聯(lián)，不僅是清晰理解土體液化現(xiàn)象根本物理過程的必需，也是理論明晰孔隙水壓力增長規(guī)律及液化大變形發(fā)展特征的前提。由于物源因素與生成環(huán)境的特殊性，天然黃土相較其他土類在工程地質特性方面具有獨特性。這一點，也體現(xiàn)于飽和黃土液化現(xiàn)象之上。土體殘余變形與孔隙壓力的演變機理、兩者之間的控制作用及定量關系，是理解土體在外部荷

2、載作用下力學響應行為的關鍵問題，目前土體液化過程中孔隙水壓力增長的確切力源及機制不夠明確。
　　通過飽和與非飽和黃土的室內靜（動）三軸試驗，分析體積應變/軸向應變的比值變化，研究黃土在受載變形過程中微裂隙的張閉演變及其對土體受載變形的可能影響，厘清土體受載變形過程中土體殘余變形演變的細節(jié)特征；分析土體殘余變形與孔隙壓力之間的定量關聯(lián)，從孔隙氣、水壓力在響應過程與成因方面的一致性以及在絕對量值方面的差異性分析體積殘余變形對孔隙壓力的

3、控制作用；結合砂土動三軸試驗，分析飽和土體液化過程中最大孔壓比發(fā)展特征，揭示飽和土體受載液化過程中孔隙壓力的發(fā)展變化規(guī)律，厘定飽和土體液化過程中最大孔壓比能否突破1.0的問題。論文取得的創(chuàng)新性結果匯總如下。
　?。?）非飽和與飽和黃土在受載變形過程中體積應變/軸向應變呈臺階式變化，可能與土體中微裂隙的張閉演變相關聯(lián)。當微裂隙在發(fā)育與擴張階段時，表現(xiàn)為黃土的體積應變/軸向應變的比值降低，而當微裂隙處于閉合階段時，土體的體積應變/軸向

4、應變的比值增大；飽和黃土受載變形時微裂隙的擴張和閉合的發(fā)育程度迅速降低，其比值增量也有相似表現(xiàn)。
　?。?）孔隙水（氣）壓力在響應過程及成因上具有一致性；孔隙水、氣壓力的絕對量值對圍壓的依賴性差異顯著，水體對孔隙水壓力的絕對量值的貢獻是氣體對孔隙氣壓力的絕對量值的貢獻的10倍?？紫秹毫Φ捻憫^程及成因，取決于固相顆粒介質和氣、水相介質之間的作用機理，其絕對量值，取決于氣、水相介質的滲透性、壓縮性等固有特性。
　　（3）按飽和