循环荷载下非饱和粉土变形试验：吸力、围压与动应力影响

本文主要探讨了"循环荷载作用下非饱和击实粉土变形特性的试验研究"这一主题，发表于2010年的《北京工业大学学报》第36卷第11期。研究采用了GDS非饱和土三轴仪进行实验，目的是深入理解吸力、围压以及动应力幅值对非饱和粉土在循环荷载条件下的性能影响。 首先，作者发现当动应力幅值和净围压保持恒定时，增加吸力能够增强土体抵抗动态变形的能力。这意味着在工程实践中，如路基和土坝等需要考虑如何通过控制吸力来维持其稳定性，特别是在频繁受力的环境中。 其次，对于相同的净围压和吸力，当动应力幅值较低时，土体会经历弹性变形，并且这种变形会随循环次数的增加逐渐稳定。然而，当动应力幅值增大，土样会在经过一定循环次数后达到破坏点，这提示我们在设计和施工过程中需谨慎控制荷载水平，防止过早失效。 再者，围压对土样变形特性有显著影响。较高的围压会导致土样表现出较小的弹性变形，而较低的围压则可能导致显著的塑性变形。这提示工程师在不同地质条件下，如干旱或湿润地区，需要根据土体的特性调整施工参数，以确保结构的长期稳定。 此外，文章提到非饱和土在工程实践中的重要性，尤其是在西部地区铁路和公路建设、高速铁路路基稳定性和地震区土体稳定性等工程问题中。非饱和土的动态力学特性研究对于土力学学科的发展和解决实际工程问题具有重要意义，但当前的研究仍处于初级阶段，主要依靠数值模拟和实验研究，如Pappin等人使用振动三轴仪和Meissner等人的吸力控制试验方法。 总结来说，本文通过实验证明了吸力、围压和动应力幅值对非饱和粉土在循环荷载下的变形特性的影响，为理解和处理此类土壤在工程中的动态行为提供了宝贵的数据和理论依据。