基于不同排水条件的饱和重塑黄土剪切特性研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：王进龙，骆亚生，李萌，田延翔，崔熙灿，殷紫敏

单位：西北农林科技大学水利与建筑工程学院

摘要：为研究实际工程中边界排水条件对饱和重塑黄土的影响，采用三轴仪以恒轴应变和恒体应变两种控制方式，对杨凌饱和重塑黄土开展不排水、自由排水、部分排（吸）水、强迫排（吸）水等多工况三轴剪切试验，从体应变-轴应变-偏应力、超静孔隙水压力、有效应力路径和渐近状态特性等方面系统分析不同控制方式下排水条件对试样剪切特性的影响。结果表明：受饱和含水率所限，试样强迫排水的应变增量比上限为2.16，试样强迫吸水的应变增量比下限为-0.40。两种控制方式的试样剪切特性存在明显差异，当应变增量比为±0.25时，在恒体应变控制方式下，因剪切速率更低，故土颗粒重组更充分，相较于恒轴应变控制方式，试样强度偏低，超静孔隙水压力偏大且消散滞后，有效应力路径整体偏左；当应变增量比为±0.05时，由于两种控制方式的剪切速率接近，所以二者剪切特性差异较小。相同排水条件下，随着干密度的增大，试样的强度及有效应力均有不同程度的增强，超静孔隙水压力则呈衰减趋势。根据渐近状态和剪胀方程，建立了考虑干密度及排水条件的相变应力比及剪胀方程，分析表明，饱和重塑黄土的渐近状态应力比与剪胀程度呈负相关，与干密度呈正相关。

关键词：饱和重塑黄土,边界排水条件,恒体应变速率,恒轴应变速率,剪切特性,渐近状态特性,剪胀性

基金资助：国家自然科学基金面上项目（52378369）； 陕西省自然科学基础研究计划引汉济渭联合基金项目（2021JLM-51）