부산대학교 도서관

This paper presents a soil-water retention curve (SWRC) model for fine-grained soils. Compared with existing studies, the proposed model accounts for the distinct roles of the volume change of soils on capillarity and adsorption mechanisms. The capillary water is described by a relation that includes the characteristics of the pore-size distributions as parameters, while the absorbed water is modeled by a novel proposition that both considers the phenomenon of capillary condensation and allows for the decoupling between the degree of capillary and adsorptive saturation. Based on this feature, the void ratio effects are considered in a way in which they only affect capillary water, i.e., consistent with how volume change influences soil microstructures. The relative contributions of void ratio effects and hydraulic hysteresis on the path- and history-dependence of a SWRC in [S.sub.r]-s-e space, where [S.sub.r] is degree of saturation, s is matric suction, e is void ratio, for deformable unsaturated soils are examined. The significance of discriminating the effects of volume change on capillary and adsorptive water is illustrated by applying the SWRC model to computing the shear strength of unsaturated soils with different void ratios. The model performance is assessed by comparing against test data reported for four types of fine-grained soils in the literature and those tested for natural loess in this work. Key words: soil-water retention curve, fine-grained soils, capillarity, adsorption, void ratio. Cet article presente un modele de courbe de retention d'eau dans le sol (<< SWRC >>) pour les sols a grains fins. Par rapport aux etudes existantes, le modele propose tient compte des roles distincts du changement de volume des sols sur les mecanismes de capillarite et d'adsorption. L'eau capillaire est decrite par une relation qui inclut les caracteristiques de la distribution de la taille des pores comme parametres, tandis que l'eau absorbee est modelisee par une nouvelle proposition qui tient compte du phenomene de condensation capillaire et permet le decouplage entre le degre de saturation capillaire et celui de saturation par adsorption. Sur la base de cette caracteristique, les effets de l'indice des vides sont consideres de telle sorte qu'ils n'affectent que l'eau capillaire, c'est-a-dire qu'ils sont coherents avec la facon dont le changement de volume influence les microstructures du sol. Les contributions relatives des effets de l'indice des vides et de l'hysteresis hydraulique sur la dependance de la trajectoire et de l'historique de la SWRC dans l'espace [S.sub.r]-s -e, ou [S.sub.r] est le degre de saturation, s est la succion matricielle, e est l'indice des vides, pour les sols non satures deformables sont examinees. L'importance de la separation des effets du changement de volume sur l'eau capillaire et l'eau adsorbee est illustree par l'application du modele SWRC au calcul de la resistance au cisaillement des sols non satures avec differents indice des vides. La performance du modele est evaluee en le comparant aux donnees d'essai rapportees pour quatre types de sols a grains fins dans la litterature et a celles verifiees pour le loess naturel dans ce travail. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : courbe de retention d'eau dans le sol, sols a grains fins, capillarite, adsorption, indice des vides.
1. Introduction The peculiarity of unsaturated soils and its importance for engineering applications have been widely recognized in the field of geotechnical engineering (Fredlund and Rahardjo 1993; Sheng 2011; Sheng [...]