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《非飽和土固結(jié)理論研究現(xiàn)狀與研究思路探討》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、非飽和土固結(jié)理論研究現(xiàn)狀與研究思路探討摘要非飽和土的固結(jié)變形特性及分析方法一直是土力學(xué)的研究熱點(diǎn)。在非飽和土固結(jié)理論研究中，F(xiàn)redlund、陳正漢等通過(guò)雙應(yīng)力狀態(tài)量或有效應(yīng)力狀態(tài)量，提出了具有代表性的研究成果。邵生俊等試圖引入非飽和十等效固結(jié)分析方法，建立了非飽和土等效固結(jié)計(jì)算分析方法，提出了非飽和土的等效固結(jié)物理模型，為研究非飽和土固結(jié)理論提供了一種新的研究思路。關(guān)鍵訶非飽和土固結(jié)理論；雙應(yīng)力狀態(tài)量；有效應(yīng)力狀態(tài)量；等效固結(jié)物理模型；等效固結(jié)分析方法Abstract:Theconsolidationofunsaturatedsoildeformationcharacteristics
2、andanalysismethodhavebeenahotresearchinsoilmechanics.Tntheconsolidationofunsaturatedsoiltheorystudy,Fredlund,ChenZhenghan,throughthetwostressstateortheeffectivestressstate,therepresentativeresearchresults.ShaoShengjuntriedtointroducetheunsaturatedsoilequivalentconsolidationanalysismethod,theunsat
3、uratedsoilEquivalentConsolidationestablishedcalculationanalysismethod,proposedequivalentphysicalmodelofunsaturatedsoils,providesanewideaforthestudyofconsolidationtheoryofunsaturatedsoils.Keywordsconsolidationtheoryofunsaturatedsoils;twostressstate;effectivestress;EquivalentConsolidationPhysics-mo
4、del;equivalentconsolidationanalysismethod屮圖分類號(hào)：TU43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：作者簡(jiǎn)介梁永恒，男，1982年，碩士，從事巖土力學(xué)研究、巖土工程設(shè)計(jì)。0.引言非飽和土力學(xué)的特殊性在于因氣相存在而形成的收縮膜效應(yīng)，以及礦物成分與液相、氣相、骨架之間復(fù)雜的電化學(xué)和物理作用。因此，非飽和土的固結(jié)理論研究不僅需要揭示土骨架、液相的木構(gòu)方程以及它們之間的相互作用，而且要揭示氣相的本構(gòu)方程以及氣相與固相和液相的相互作用。研究人員通過(guò)雙應(yīng)力狀態(tài)量或有效應(yīng)力狀態(tài)量與吸力狀態(tài)量建立固、液、氣相之間相互作用的聯(lián)系，開展了非飽和土固結(jié)理論的研究，為非飽和土固結(jié)變形
5、分析方法的建立奠定了一定的基礎(chǔ)。1非飽和土固結(jié)理論研究現(xiàn)狀1.1一維固結(jié)耦合公式a.Fredlund非飽和土固結(jié)理論（雙變量理論）[2]Fredlund等基于雙應(yīng)力變量的土骨架、液相、氣相的體應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系,建立了孔隙水壓力消散與孔隙氣壓力消散的偏微分方程組，進(jìn)行了基于孔隙水壓力和孔隙氣壓力的非飽和土固結(jié)度分析研究。Fredlund的固結(jié)理論可以看作是Terzaghi固結(jié)理論的推廣，能對(duì)于飽和土及干土條件建立聯(lián)系，并能過(guò)渡到Terzaghi固結(jié)理論。不足在于在加荷條件下，土骨架的一維固結(jié)本構(gòu)方程、液相的木構(gòu)方程、氣相的本構(gòu)方程中確定時(shí)要求保持不變，而只改變，這一點(diǎn)在試驗(yàn)中是難以實(shí)現(xiàn)的。b.
6、楊代泉的非飽和土一維固結(jié)理論［2,3］對(duì)一維固結(jié)條件，由于在孔隙氣體未進(jìn)入完全封閉狀態(tài)之前，非飽和土的固結(jié)過(guò)程主要是排氣過(guò)程，而且固結(jié)過(guò)程中飽和度的變化與瞬時(shí)加荷后飽和度的變化相比可以忽略不計(jì)，故此時(shí)非飽和土的固結(jié)問(wèn)題就變成孔隙氣壓力的消散問(wèn)題。楊代泉一維固結(jié)理論也是基于雙變量理論，與Fredlund非飽和土固結(jié)理論的區(qū)別主要在于:①認(rèn)為非飽和土的孔隙氣體流動(dòng)符合Darcy定律;②吸力狀態(tài)函數(shù)代替Fredlund的孔隙水相體應(yīng)變木構(gòu)方程。該理論以吸力狀態(tài)函數(shù)代替Fredlund的孔隙水相體應(yīng)變本構(gòu)方程，使求解固結(jié)方程組所必備的參數(shù)更容易由試驗(yàn)確定。但是，該理論所用到的土體吸力狀態(tài)方程受當(dāng)
7、時(shí)理論的限制并不嚴(yán)密。且只能求解一定范圍的非飽和土固結(jié)問(wèn)題（孔隙氣體未進(jìn)入完全封閉狀態(tài)之前）；既不能涵蓋整個(gè)非飽和土領(lǐng)域,也不能平穩(wěn)過(guò)渡到飽和土，并且為求解作了過(guò)多與實(shí)際不符的假定，不能考慮固結(jié)過(guò)程中飽和度的變化。1.2二維、三維非飽和土固結(jié)分析方法a.基于有效應(yīng)力狀態(tài)量的分析方法陳正漢等［4,5,6］以混合物理論的場(chǎng)方程為基本框架，在不計(jì)熱效應(yīng)、氣溶解和水蒸發(fā)的條件下，建立了非飽和土固結(jié)的物理數(shù)學(xué)模型。此后，把非飽和土的增量非線性
