非饱和花岗岩残积土粒间联结作用与脆弹塑性胶结损伤模型研究

非饱和花岗岩残积土主要为铁质胶结，遇水后强度急剧降低，结构性强，显示出脆弹塑性损伤破坏特点，其粒间联结作用正是其结构性和脆弹塑性损伤破坏的核心问题。论述了非饱和土的粒间联结作用，将其分为接触联结和非接触联结两类，这两种联结在粒间相互作用上都表现为吸力的作用，即由湿吸力、可变结构吸力组成的粒间吸力。非饱和花岗岩残积土铁质胶结为主的接触联结作用，加上其砂粒、黏粒等各级粒度成分混合，致使粒间联结作用遇水或扰动后变化大，导致力学性质上的脆性显著。通过理论推导，给出了可变结构吸力与土体堆积方式、干密度、孔隙比、含水率/饱和度的定量计算公式，并由试验验证了计算公式的合理性。进而从游离氧化铁胶结是非饱和花岗岩风化残积土显示脆弹塑性的根本原因出发，基于堆砌体模型思想，采用孔隙比与结构脆性参数构建损伤过程函数，建立了可反映非饱和花岗岩残积土脆弹塑性胶结损伤的理论模型，通过试验验证表明，所建模型能很好地反映非饱和花岗岩残积土特有的应力-应变关系，从理论上较好地解释了花岗岩残积土遇水或扰动后易破坏的机制。