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国重室揭示了土体脱湿过程中的自固结行为

发布时间:2020-12-22 10:16:00
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   土体在脱湿过程中,随着含水量的减少,内部颗粒间有效应力逐渐发展,使得土体刚度变大,体积发生收缩变形。在无外荷载作用下,土体内部由于土水相互作用产生的粒间应力是土体刚度和体积发生变化的主要驱动力。

   董毅研究员,长期致力于包括非饱和土测试技术与理论在内的多相岩土介质力学与工程方面的研究。针对非饱和土的脱湿行为,提出了主动有效应力和被动有效应力的概念,定义了土体在无外荷载作用下,主动有效应力与孔隙比之间的关系为自固结,通过实验研究测试了一系列不同膨胀性土体的脱湿过程收缩特征曲线、吸应力特征曲线、弹性模量方程,并给出了自固结特征曲线,揭示了自固结压缩系数与土体液塑限之间的相关性。该成果对土体在非饱和状态下的有效应力原理进行了深入的诠释,为非饱和土的强度变形以及开裂问题的深入研究奠定了理论基础。

  相关研究成果得到国家自然科学基金项目NSFC-51779254和美国国家科学基金NSF CMMI-1363315, CMMI-1622781的联合资助,发表于岩土工程权威期刊《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》,论文题目“Drying-Induced Consolidation in Soil”。

  论文链接:https://ascelibrary.org/doi /10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002327

  

图1:主动有效应力与被动有效应力的区分,以及脱湿过程中土的自固结概念模型 

图2:不同膨胀土体的自固结特征曲线 



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