土體在極低相對(duì)濕度環(huán)境下（RH<5%）的土水相互作用反映了很多粘土礦物本征的脫吸附特性，對(duì)深入理解和研究非飽和土脫吸附動(dòng)力學(xué)和吸附水膜流動(dòng)擴(kuò)散有著極為重要的價(jià)值，對(duì)研究高致密巖土體在極端環(huán)境下的水分遷移有著重要的意義。 

　　武漢巖土所董毅研究員，長(zhǎng)期致力于包括非飽和土測(cè)試技術(shù)與理論在內(nèi)的多相巖土介質(zhì)力學(xué)與工程方面的研究。圍繞非飽和土極低相對(duì)濕度環(huán)境測(cè)試技術(shù)，運(yùn)用分子篩激活材料，將環(huán)境相對(duì)濕度降到0.21%（等效基質(zhì)吸力為850MPa），突破了常規(guī)非飽和土實(shí)驗(yàn)測(cè)試最低3～5%相對(duì)濕度的極限。開發(fā)了非飽和土極低相對(duì)濕度環(huán)境測(cè)試技術(shù)，測(cè)得了不同類型土體，尤其是膨脹土，在極低相對(duì)濕度環(huán)境下的土水特征曲線和收縮變形、剛度、粒間應(yīng)力等力學(xué)特性。為進(jìn)一步研究膨潤(rùn)土在核廢料地質(zhì)封存和固廢地下處置的滲透性能和機(jī)理提供了技術(shù)基礎(chǔ)。 

　　上述研究獲得了國家自然科學(xué)基金NSFC-51779254, 41572293和美國國家科學(xué)基金NSF (CMMI-1363315, CMMI-1622781)的聯(lián)合資助，相關(guān)成果“Measurement of Suction Stress and Soil Deformation at High Suction Range”發(fā)表在ASTM期刊Geotechnical Testing Journal。 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1520/GTJ20190357 

圖1  極低相對(duì)濕度環(huán)境試驗(yàn)設(shè)計(jì) 

圖2  極低相對(duì)濕度環(huán)境下(RH=0.21%)非飽和土基質(zhì)吸力和吸應(yīng)力的變化 

（文/圖 土動(dòng)力學(xué)組）