广吸力范围内国道G310路基黄土水力力学特性试验研究*

姜 彤，宋陈雨，张俊然，赵金玓，翟天雅，刘晓峰，郭云涛

(华北水利水电大学 地球科学与工程学院，河南 郑州 450046)

0 引言

三门峡黄土地区高填方路基地下水位较深，土体的吸力可以达到几十或几百兆帕，水力力学特性十分复杂，在维持自身稳定方面有很大不足，水力力学特性对路基边坡的稳定性和安全性具有重要意义[1-2]。西北地区正在建设“五横四纵”的运输大通道，其中包括三门峡国道G310扩建工程，上述工程经常要穿越非饱和黄土层，边坡稳定性、地基承载力等都涉及到广吸力范围内抗剪强度问题，非饱和黄土的抗剪强度与土体的吸力大小和结构性之间有密切关系[3-4]。深入研究广吸力范围内非饱和黄土水力力学特性是合理解决因强度不足引发的灾害及工程安全问题的关键，更是黄河流域生态保护和高质量发展的需求。

土水特征曲线是表示非饱和土吸力与含水量之间关系的曲线，非饱和土的变形特征、渗透和强度特性均可通过土水特征曲线反映[5]。目前测定非饱和土土水特征曲线的方法很多，如孙德安等[6]通过饱和盐溶液蒸汽平衡法研究了原状黄土的力学特性；范珊等[7]通过压力板法研究了黄土基质吸力对抗滑力的贡献；毕银强等[8]利用非饱和土三轴仪研究了黄土的抗剪强度特征；潘登丽等[9]采用滤纸法研究原状黄土土水特征曲线基本参数特征。上述方法复杂耗时，工程中需要1种可以替代的吸力快速量测工具。Leong等[10]指出WP4C可以作为快速测量吸力的1种方法；……