固结作用下粉土的持水性能与细观机制研究

针对传统仪器无法考虑岩土工程中温度和荷载等因素综合作用的缺陷，研制了一套多功能土-水特征曲线试验仪。以粉土为研究对象，开展了不同固结应力作用下粉土的土-水特征曲线试验，并测量其增减湿过程中土体的体积胀缩量，以便修正体积变化对其体积含水率的计算误差。结果表明，粉土在减湿过程中，土体的体积发生明显的收缩。其收缩量与固结应力水平有关，固结应力越小，则减湿引起的体缩量越大。但土体在增湿过程中的体积则基本保持不变。固结应力对粉土土-水特征曲线的进气值、增减湿速率影响较大，固结压力越大，其进气值越大、减湿速率也越大。最后，为揭示固结应力对土的持水性能的影响机制，开展了不同固结应力作用下土体的细观试验。结果表明，固结应力主要改变了土体团粒间的大孔隙，而对黏土颗粒之间的孔隙影响较小。土体的持水性能与土体的孔隙大小和分布模式密切相关，大孔隙主要影响土体的进气值，而其孔隙分布模式则控制其增减湿湿速率。