不同類型黏土的強度特性及其預測

陳嘉偉，高 游，付俊杰，李東映

(寧波大學土木與環境工程學院，浙江 寧波 315211)

自然界中非飽和土普遍存在，與工程實際聯系最為緊密的地表土大多都是非飽和土，而地下水位線以上的土壩、機場跑道、公路和鐵路的路基等[1]土工結構也是非飽和土。地基的承載力、側向土壓力和土邊坡穩定等都與土體的強度有著密切關系。因此，非飽和土的強度特性研究是非飽和土力學中基礎性內容，同時具有很大的工程應用價值。

近幾十年，學者們對非飽和土強度做了大量試驗研究，表明在低吸力范圍內非飽和土強度隨著吸力的增加而增大，如：陳正漢[2]、郭情怡等[3]、馮立等[4]研究了非飽和土的變形、強度以及吸濕與脫濕條件下的水力特性；Vanapalli等[5]和Fredlund等[6]都利用飽和度或有效飽和度來考慮非飽和土強度公式中吸力引起的強度增加項的有效應力系數。這些方法對廣吸力范圍內砂土或粉土的強度預測效果較好，但是對廣吸力范圍內黏性土的強度預測會出現預測值明顯大于實測值的現象。對此，Alonso等[7]提出扣除微觀孔隙飽和度的方法來考慮非飽和土強度問題，即認為微觀孔隙水對強度沒有貢獻。這種方法在一定程度上可以解決預測值高于實測值的問題，但是微觀孔隙如何界定是一個問題。因此，有必要對較廣吸力范圍內不同類型黏性土強度特性進行更深入的研究，為后續更加合理地考慮非飽和對土強度的貢獻，也即非飽和強度公式中非飽和引起的強度增加項奠定基礎。……