考虑体应变及干湿循环的黑龙江膨胀土土水特征研究

【目的】探讨初始干密度、干湿循环作用及膨胀土体应变对黑龙江引嫩工程渠基膨胀土土水特征的影响，为松嫩平原地区膨胀土土体的渗流研究及其非饱和本构模型的建立提供参考。【方法】以黑龙江膨胀土为研究对象，采用高速恒温冷冻离心机，对4种不同初始干密度（1.45，1.53，1.58和1.63 g/cm³）重塑试样及同一初始干密度下1,3,5次干湿循环试样进行恒温冷冻离心试验，同时平行进行4种不同初始干密度下的收缩试验，并对膨胀土进行体应变修正；基于Gardner模型，建立可以考虑体应变及干湿循环影响的土水特征拟合公式。【结果】体应变修正后的土样体积含水率较修正前提高1.4%~2.8%，且基质吸力越高提高的幅度越大；初始干密度为1.45，1.53，1.58和1.63 g/cm³的4种试样的进气值分别为12.42，38.46，52.21和87.19 kPa，说明初始干密度越大进气值越大，且初始干密度越大试样的土水特征曲线越平缓，持水性越好；随循环次数增加，试样的持水性变差，但会在循环3次后趋于稳定；所建立的土水特征拟合公式能够同时描述基质吸力随初始孔隙比（或干湿循环次数）、体积含水率2个因素的变化规律。【结论】初始干密度及干湿循环作用对黑龙江膨胀土的土水特征曲线有显著影响，同时膨胀土自身性质引起的体应变对土水特征曲线影响较大，在分析膨胀土土水特征时要充分考虑以上因素的影响。

Soil water characteristics of expansive soil in Heilongjiang considering volumetric strain and dry-wet cycle