陶瓷板和多孔渗透膜对非饱和土三轴试验的影响及其数值模拟

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2023年第1期北京时间：

作者：马俊男，熊曦，张锋

单位：1.名古屋工业大学 土木工程系，名古屋 466‒8555;2.金沢大学 地质科学和土木工程学院，金沢 920‒1192

摘要：通过陶瓷板和多孔渗透膜两种轴平移技术的非饱和三轴试验，获得了吸力一定时真砂土（完全风化的花岗岩）的应力应变曲线及排水变形特征，并利用有限单元法对三轴试验进行数值模拟。试验结果表明，使用多孔渗透膜时试样的饱和度大于使用陶瓷板时的饱和度，且试样在剪切过程中排水量更小。数值计算得到的试样的应力应变曲线与三轴试验获得的基本一致。剪切过程中，试样内部的吸力和饱和度呈现不均匀分布，与陶瓷板相比，多孔渗透膜可以更好地控制剪切过程中试样的吸力。数值模拟结果表明，非饱和土三轴试验是一个边界值问题而非土体的单元力学行为。

关键词：非饱和三轴试验,陶瓷板,多孔渗透膜,轴平移技术,水土气耦合数值计算

基金资助：Grant-in-Aid Scientific Research （17H03304）；Grant-in-Aid Early-Career Scientists（22K14323）