非饱和压实黄土渗气特性及细观渗气机制研究

作     者：葛苗苗 朱才辉 盛岱超 PINEDA Jubert 李宁 GE Miaomiao;ZHU Caihui;SHENG Daichao;PINEDA Jubert;LI Ning

作者机构：温州大学建筑工程学院浙江温州325035 浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 悉尼科技大学土木与环境工程学院澳大利亚新南威尔士州悉尼2007 纽卡斯尔大学土木工程系澳大利亚新南威尔士州纽卡斯尔2308 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52108339 52279110) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      码：221-235页

摘      要：为探究非饱和土透气性能及其细观机制,采用自制渗气设备,测试压实黄土在不同初始状态、增减湿路径及等应力比压缩路径下的渗气系数,并结合压汞法(MIP)测试土体细观孔隙结构,分析渗气细观机制。试验结果表明:渗气系数keff随着压实饱和度S_(r0)的增大在10^(-12)~10^(-15) m^(2)范围变化,低干密度下keff随S_(r0)的增大先增后减,而高干密度下呈非线性减小;增湿可以使渗气系数降低达3个数量级,且增湿饱和度0.65以后降低迅速,而减湿可以提高渗气性,但影响远不及增湿明显;等应力比压缩下,keff随应力增大呈指数关系降低,且应力比越低降低越明显。MIP试验发现:随着S_(r0)增大,压实黄土中大孔隙先增多后减少,增湿对于孔隙密度分布曲线(PSD)影响较小,但减湿可以提高大孔隙度,且压实土较等状态下增减湿后土体表现出更多大孔隙结构;等应力比压缩会造成大孔隙减少,且应力比越低,大孔隙减少越多。结合渗气系数变化规律,非饱和压实土渗气性取决于其联通大孔隙结构,大孔隙结构越多,孔隙联通越好,渗气性则越好。提出孔隙结构参数,建立考虑孔隙结构的细观渗气模型,并结合试验数据对模型进行验证。

主 题 词：土力学 压实黄土 渗气系数 孔隙结构 增减湿路径 渗气模型 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/100-6915.jrme.2024.0318

馆 藏 号：203156412...