干湿环境下膨胀土裂隙演化规律及渠坡变形研究

作     者：郭建华 王汉辉 李世昌 戴张俊 GUO Jian-hua;WANG Han-hui;LI Shi-chang;DAI Zhang-jun

作者机构：长江设计集团有限公司湖北武汉430010 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湖北武汉430071 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.42172308) 

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

年 卷 期：2024年第45卷第S1期

页      码：433-442页

摘      要：研究干湿循环效应下膨胀土裂隙发育规律对揭示膨胀土渠道边坡失稳机制有重要意义。针对目前研究中存在的不足,开展了仅考虑干湿循环效应的膨胀土裂隙演化试验,系统测量了随时间变化的水分蒸发过程及裂隙动态发育特征。基于膨胀土裂隙演化规律,通过编程将块体离散元方法应用至膨胀土渠坡变形分析中,并得到如下结论:(1)膨胀土水分蒸发过程可分为稳定蒸发阶段、减速率蒸发阶段和残余蒸发阶段;(2)随着干湿循环次数增加,膨胀土面积裂隙率逐渐增加后趋于稳定,裂隙总长度逐步增加,裂隙平均宽度不断减小并逐渐稳定,裂隙夹角由T型逐步过渡至Y型;(3)土体颗粒排布总是向稳定方向发育,颗粒间应力分布向着更优势的状态发展,胀缩裂隙分布逐步稳定;(4)将块体离散元应用至膨胀土边坡分析中,实现了考虑裂隙和吸湿膨胀的膨胀土边坡位移场-应力场耦合;(5)干湿循环效应促进了膨胀土裂隙发育,裂隙率增加导致渠坡变形增加和塑性区扩大,在膨胀土渠坡坡脚处变形显著。

主 题 词：膨胀土 干湿循环 胀缩裂隙 渠坡变形 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2023.0721

馆 藏 号：203143387...