长期干湿循环作用下不同细颗粒含量花岗岩残积土的动力特性

林沛元; 丁庆峰; 陈洋; 杨翔云

doi:10.11714/acta.snus.ZR20260139

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

长期干湿循环作用下不同细颗粒含量花岗岩残积土的动力特性

更新时间：2026-09-19

- 长期干湿循环作用下不同细颗粒含量花岗岩残积土的动力特性
- Dynamic characteristics of granite residual soil with different fine particle contents under long-term drying-wetting cycles
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2026年页码：1-11
- 作者机构：
  
  1.隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室/中山大学土木工程学院，广东珠海 519082
  2.南方海洋科学与工程广东省实验室，广东珠海 519082
- 作者简介：
  
  林沛元（1986年生），男；研究方向：岩土工程； E-mail： linpy23@mail.sysu.edu.cn
  陈洋（1994年生），男；研究方向：岩土工程； E-mail： cheny2725@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(52578452;42561160092)
- DOI：10.11714/acta.snus.ZR20260139
  中图分类号： TU435
- 收稿：2026-05-28，
  
  录用：2026-06-29，
  
  网络首发：2026-09-19，
- 稿件说明：
移动端阅览
林沛元, 丁庆峰, 陈洋, 等. 长期干湿循环作用下不同细颗粒含量花岗岩残积土的动力特性[J/OL]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2026,1-11.

Lin Peiyuan, Ding Qingfeng, Chen Yang, et al. Dynamic characteristics of granite residual soil with different fine particle contents under long-term drying-wetting cycles[J/OL]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2026, 1-11.
林沛元, 丁庆峰, 陈洋, 等. 长期干湿循环作用下不同细颗粒含量花岗岩残积土的动力特性[J/OL]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2026,1-11. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260139.

Lin Peiyuan, Ding Qingfeng, Chen Yang, et al. Dynamic characteristics of granite residual soil with different fine particle contents under long-term drying-wetting cycles[J/OL]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2026, 1-11. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260139.

摘要

以典型花岗岩残积土为对象，制备10%、30%和50%三种细颗粒含量的重塑试样。通过1、10、50和100次干湿循环后的饱和固结不排水动三轴试验，分析不同围压条件下累积塑性应变、应力应变滞回特征和回弹模量的演化规律。结果表明：长期干湿循环下土体动力响应呈显著阶段性和非单调变化，10%和30%细颗粒含量试样的累积塑性应变表现为由1次至10次时增大、50次时减小、100次后再次增加；50%细颗粒含量试样在10次干湿循环后变形较大，在50～100次循环后累积塑性应变逐渐减小。应力应变滞回圈面积和回弹模量均表现出与循环历程相关的阶段性调整特征，这表明干湿循环引起的结构扰动、颗粒重排和再稳定共同控制了土体的动力性能演化。

Abstract

Reconstituted specimens with fine-particle contents of 10%， 30%， and 50% were prepared. Saturated consolidated undrained dynamic triaxial tests were then conducted after 1，10，50，and 100 drying-wetting cycles. The evolution of accumulated plastic strain， stress-strain hysteresis behavior， and resilient modulus was analyzed under different confining-pressure conditions. The results show that the dynamic response of the soil exhibits pronounced stage-dependent and non-monotonic characteristics under long-term drying-wetting cycles. For specimens with 10% and 30% fine-particle contents， the accumulated plastic strain increases from 1 to 10 cycles， decreases at 50 cycles， and increases again at 100 cycles. For specimens with 50% fine-particle content， relatively large deformation is observed after 10 drying-wetting cycles， whereas the accumulated plastic strain gradually decreases after 50~100 cycles. Both the area of the stress-strain hysteresis loops and the resilient modulus show stage-dependent variations associated with the drying-wetting history， indicating that structural disturbance， particle rearrangement， and subsequent re-stabilization jointly govern the evolution of the soil’s dynamic properties.

关键词

Keywords

references

安然，孔令伟，黎澄生，等， 2020 . 花岗岩残积土的强度衰减与微结构损伤规律［J］. 岩石力学与工程学报， 39 （ 9 ）： 1902 - 1911 .

常洲，晏长根，安宁，等， 2024 . 干湿循环作用下原状黄土渗透性及其对土-水特征曲线的影响［J］. 长江科学院院报， 41 （ 1 ）： 143 - 150+166 .

陈勇，赵强， Dave C ， 2017 . 干湿循环次数对粉质黏土动力特性的影响研究与预测［J］. 三峡大学学报（自然科学版）， 39 （ 6 ）： 52 - 56 .

陈志波，安亚洲，谢永宁，等， 2020 . 循环荷载作用下原状花岗岩残积土动力特性［J］. 铁道工程学报， 37 （ 11 ）： 25 - 30 .

谌文武，王科玉，祁强，等， 2024 . 降水与蒸发交替作用下西北土遗址盐分迁移与赋存规律［J］. 岩土力学， 45 （ 8 ）： 2209 - 2220 .

范子坚，刘新喜，邓宗伟，等， 2025 . 循环荷载作用下残积土力学特性变化规律研究［J］. 中南大学学报（自然科学版）， 56 （ 7 ）： 2912 - 2923 .

冯雨泉，朱锐，周峰，等， 2025 . 考虑干湿效应的土工织物–残积土界面静动力剪切特性［J］. 岩石力学与工程学报， 44 （ 6 ）： 1658 - 1670 .

贺斌，周小文，李泽健， 2025 . 基于动三轴试验的花岗岩残积土结构性与动态力学特性研究［J］. 岩土工程学报， 47 （ S1 ）： 96 - 101 .

康馨，赵士成，刘鹏， 2024 . 干湿循环下花岗岩残积土胶结物溶蚀-微结构演化规律与力学行为［J］. 湖南大学学报（自然科学版）， 51 （ 1 ）： 159 - 169 .

李泽垚，周洁，田万君，等， 2022 . 地铁变频荷载循环作用下饱和软黏土累积塑性变形［J］. 上海交通大学学报， 56 （ 4 ）： 454 - 463 .

刘鹏， 2023 . 干湿循环下花岗岩残积土微观结构与宏观力学特性试验研究［D］. 湖南大学 .

刘卫涛，曹文贵，张运强， 2021 . 考虑土体非饱和特性的斜坡降雨入渗模型及边坡稳定性分析［J］. 长江科学院院报， 38 （ 4 ）： 102 - 109+117 .

刘越， 2023 . 干湿循环下花岗岩残积土动力变形及微结构损伤机理研究［D］. 厦门大学 .

毛强，肖广宁，呙锴，等， 2025 . 降雨强度对干湿循环作用下花岗岩残积土边坡破坏模式的影响［J］. 水文地质工程地质， 52 （ 5 ）： 184 - 193 .

孟佳佳，吴益平，晏鄂川，等， 2025 . 基于荷载-干湿循环耦合试验的三峡库区石龙门滑坡滑带土强度特性研究［J］. 岩土力学， 46 （ 5 ）： 1511 - 1520 .

舒志乐，陈昱东，何宵， 2020 . 膨胀土干湿循环作用下的动力特性试验研究［J］. 水电能源科学， 38 （ 6 ）： 133 - 136 .

田小革，李光耀，窦文利，等， 2023 . 干湿循环和动载作用下粉砂土累积变形研究［J］. 铁道工程学报， 40 （ 9 ）： 1 - 7+15 .

王铁行，郝延周，汪朝，等， 2020 . 干湿循环作用下压实黄土动强度性质试验研究［J］. 岩石力学与工程学报， 39 （ 6 ）： 1242 - 1251 .

肖雪，汪时机，杨寻，等， 2023 . 三峡库区砂质黏性紫色土强度劣化规律试验研究［J］. 西南大学学报（自然科学版）， 45 （ 10 ）： 149 - 159 .

许健，刘永昊，李彦锋，等， 2025 . 干湿循环作用下膨润土改性黄土微观及水力特性［J］. 地下空间与工程学报， 21 （ 5 ）： 1565 - 1575 .

许旭堂，鲜振兴，杨枫，等， 2022 . 水-力耦合及干湿循环效应对浅层残积土斜坡稳定性的影响［J］. 中国地质灾害与防治学报， 33 （ 4 ）： 28 - 36 .

尹松，孔令伟，张先伟， 2017 . 炎热多雨气候影响下残积土小应变刚度特性试验研究［J］. 岩土工程学报， 39 （ 4 ）： 743 - 751 .

张新民， 2020 . 干湿循环对土体级配分形特性影响分析［J］. 水电能源科学， 38 （ 1 ）： 139 - 142 .

钟雨薇，肖文斌，王文谦，等， 2025 . 双向循环荷载下考虑主应力轴旋转淤泥质粉土动力学响应［J］. 铁道标准设计， 69 （ 10 ）： 167 - 173+181 .

周宏， 2022 . 广州地区花岗岩残积土长期累积变形特性研究［J］. 地下空间与工程学报， 18 （ S2 ）： 627 - 633+668 .

朱自强，刘雨，陈俊桦， 2019 . 干湿循环作用对水泥改良泥质板岩土路基动力响应影响的模型试验［J］. 中南大学学报（自然科学版）， 50 （ 10 ）： 2510 - 2519 .

祝方才，邓署冬，孙德安，等， 2019 . 非饱和花岗岩残积土动力变形特性试验研究［J］. 水利水电技术， 50 （ 1 ）： 142 - 153 .

Chen Y ， Tang L S ， Sun Y L ， et al ， 2023 . Physical-mechanical properties and microstructure degradation of acid-alkali contaminated granite residual soil ［J］. Geomech Energy Envir ， 36 ： 100501 .

Sun S R ， Liu J X ， Wei J H ， et al ， 2025 . Understanding the deterioration mechanism of Xiashu loess in dry-wet cycles ［J］. B Eng Geol Environ ， 84 （ 5 ）： 230 .

Xia J W ， Cai C F ， Wei Y J ， et al ， 2019 . Granite residual soil properties in collapsing gullies of south China： spatial variations and effects on collapsing gully erosion ［J］. Catena ， 174 ： 469 - 477 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

花岗岩残积土抗拉强度试验研究

花岗岩残积土颗粒及水分形态三维微观结构

化学成分对花岗岩残积土抗拉张力学特性的影响

从杨-米尔斯至杨-巴克斯特：纪念罗德尼·巴克斯特与杨振宁

样本不平衡条件下航天器姿态控制的故障诊断