考慮應(yīng)力的修正VG模型及雙孔介質(zhì)的力水耦合模型初探.pdf

1、土水特征曲線是非飽和土本構(gòu)模型的重要組成部分，在非飽和土力學(xué)中有著重要的作用。因此，其影響因素和變化規(guī)律研究是非飽和土力學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在土水特征曲線中，減濕曲線得到了廣泛的研究和應(yīng)用，許多學(xué)者提出了適用于不同條件下的減濕土水特征曲線模型，這些模型與實(shí)測結(jié)果吻合較好。然而，考慮應(yīng)力影響的增減濕土水特征曲線的模型研究還很不充分。本文在回顧和分析前人的研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了應(yīng)力作用下增減濕土水特征曲線的試驗(yàn)測定，研究了考慮應(yīng)力引起干密度

2、變化對非飽和土增減濕土水特征益線及其滯回特性的影響，并從顆粒力學(xué)的角度，通過建立細(xì)觀模型，力圖研究吸力與含水量、干密度、粒徑等因素之間的關(guān)系。具體進(jìn)行了如下研究:
　　1.利用GCTS土水特征曲線儀，一方面測定有、無應(yīng)力條件下的不同干密度非飽和黃土增減濕土水特征曲線，研究了在其它條件相同時(shí)，應(yīng)力對土水特征曲線有重要影響，是不可忽略的。
　　2.定義了描述土水特征曲線滯回特性的滯回度和滯回圈面積兩個(gè)參數(shù)，通過試驗(yàn)和引用文獻(xiàn)中的

3、數(shù)據(jù)，來定量研究應(yīng)力引起孔隙比的變化對滯回特性的影響。此外，在對增濕曲線進(jìn)行擬合的基礎(chǔ)上，通過將模型中的參數(shù)和壓縮所致的干密度建立關(guān)系，定性研究了應(yīng)力引起的干密度變化對增濕土水特征曲線的影響。
　　3.通過引入水土體積比參量，使得在雙對數(shù)坐標(biāo)系中的有、無應(yīng)力條件下的土水特征曲線具有非常理想的統(tǒng)一函數(shù)關(guān)系。該函數(shù)可以用van Genuchten(VG)模型描述，和VG模型不同的是，對應(yīng)的吸力項(xiàng)需要用等效VG吸力來代替。從而得到了能夠

4、考慮應(yīng)力引起孔隙比變化的修正VG模型，來對增濕土水特征曲線進(jìn)行描述，模型預(yù)測值和試驗(yàn)結(jié)果差別很小，表明該模型具有很好的適用性。
　　4.建立了顆粒間的二維和三維物理模型，從幾何上研究了該模型的含水量和基質(zhì)吸力的關(guān)系，進(jìn)而分析了“非飽和”顆粒相互作用下的排水特性。定義了考慮顆粒相互作用條件下的水土體積比，來描述顆粒間的重量含水量，發(fā)現(xiàn)水土體積比在不考慮接觸角的條件下，僅僅是填充角的函數(shù)。利用兩種基質(zhì)吸力的模型來計(jì)算基質(zhì)吸力，并將其與