《乾濕循環對非飽和土剪下特性和邊坡穩定性的影響》是依託哈爾濱工業大學，由陳銳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：乾濕循環對非飽和土剪下特性和邊坡穩定性的影響
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳銳
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在大氣作用下，交替的降雨和蒸發會引起非飽和土邊坡土體的乾濕循環。這種乾濕循環作用對非飽和土的剪下特性及邊坡穩定性產生重要的影響。然而當前對非飽和土剪下特性的乾濕循環效應缺乏認識，沒有建立相應的邊坡穩定性分析方法。本項目針對上述科學問題，計畫通過室內試驗方法研究不同應力和吸力水平下乾濕路徑、乾濕循環幅度和次數對非飽和土剪下特性的影響，揭示乾濕循環的作用機理，建立非飽和土抗剪強度與這些影響因素的本構關係；結合室內試驗結果，採用模型試驗和數值分析方法來研究非飽和土邊坡穩定性的乾濕循環效應，揭示相應的影響規律及作用機理，並建立乾濕循環作用下非飽和土邊坡穩定性問題的分析理論和方法。本項目的研究結果將對非飽和土剪下特性的乾濕循環效應研究提供基本依據，為相應的非飽和土邊坡穩定性分析提供可靠的理論及數據參考,提高幹濕循環作用下非飽和土邊坡穩定性問題分析的理論水平和預測能力。
結題摘要
在大氣作用下，交替的降雨和蒸發會引起非飽和邊坡土體的乾濕循環，對非飽和土的剪下特性及邊坡穩定性產生重要的影響。本項目首先通過非飽和壓實高嶺土直剪試驗探討了乾濕循環對非飽和土剪下特性的影響。試驗結果表明乾濕路徑、乾濕幅度和乾濕循環次數影響了非飽和土的應力-應變曲線、峰值及殘餘抗剪強度和剪脹性等剪下特性。前兩個因素的影響可歸納為乾濕循環改變了土體的孔隙體積和飽和度，導致土體的狀態發生變化，從而影響了非飽和土的剪下特性。對數據的分析表明基於有效飽和度定義的平均骨架應力可用於描述乾濕路徑和乾濕幅度對非飽和土殘餘強度的影響。循環次數的影響除了改變土體的孔隙體積和飽和度以外，還會導致土體內摩擦角的衰減。採用模型試驗和數值模擬研究了乾濕循環下非飽和土邊坡的吸力、含水率、變形和安全係數的變化規律，結果顯示隨著乾濕循環次數的增加，坡體變形模式發生了變化，土體吸力和邊坡安全係數在逐漸下降。本項目的研究結果可為乾濕循環作用下非飽和土邊坡穩定性分析提供的理論及數據參考。
