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《非饱和土的理论土_水特征曲线》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第27卷第6期岩土工程学报Vol.27No.62005年6月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringJune,2005非饱和土的理论土－水特征曲线Theoreticalsoil—watercharacteristiccurveforunsaturatedsoils1，2，32，41，2栾茂田，李顺群，杨庆，(1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连116024；2.大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024;3.中国科学院武汉岩土力学研究所，湖北武汉430071；4.宁工学院土木建筑系，辽宁锦州121001）摘要：基于热力学理论建立了规
2、则等直径圆球土颗粒之间的弯液面方程，运用迭代法对这一高度非线性方程组进行了求解，进而确定了理论意义上的基质吸力。文中考虑了基质吸力的作用面积，提出了等效基质吸力和广义土－水特征曲线的概念。分析表明，饱和度为0时等效基质吸力为0，随着饱和度的增大，等效基质吸力逐渐增大，并在某一饱和度处达到最大，此时土的强度最高。针对等直径土颗粒松散排列方式进行了具体计算与讨论。计算表明，与基质吸力相比，等效基质吸力随饱和度的变化并不十分显著，而无论基质吸力还是等效基质吸力均随颗粒空间排列间隙的增大而迅速减小，由此所得到的两种土－水特征曲线强烈地依赖于接触角的变化。关键词：非饱和土；等效基质吸力；表面张力；接触
3、角；数值迭代法中图分类号：TU431文献标识码：A文章编号：1000–4548(2005)06–0611–05作者简介：栾茂田(1962–),男,博士,教授,博士生导师,主要从事海洋土力学理论与实验技术、岩土力学基本理论与数值分析、非线性动力学与岩土地震工程等方面的科研和教学工作。1,2,32,41,2LUANMao-tian，LIShun-qun，YANGQing(1.StateKeyLaboratoryofCoatstalandOffshoreEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China;2.SchoolofCiv
4、ilandHydraulicEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,China;3.InstituteofRockandSoilMechanics,TheChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China;4.DepartmentofCivilEngineering,LiaoningInstituteofTechnology,Jinzhou121001,China)Abstract:Basedonthermodynamics,nonlinearformulaswereestablisheda
5、ndnumericallyprogrammedwithaniterativeapproachfordefiningequationofmeniscusbetweentworegularball-typesoilparticleswithequaldiameter.Thereforethematricsuctioncouldbedeterminedaccordingly.Consideringeffectiveactionareaofmatricsuctionongranularmedia,theconceptsofequivalentmatricsuctionandgeneralizedso
6、il—watercharacteristiccurvewerepresented.Itwasshownthatequivalentmatricsuctiondependedonsaturationanditstartedfromzeroforzerosaturationandwouldgainitspeakvalueforacertainsaturationwherethesoilwouldmobilizeitsmaximumstrengthandthenweakened.Thecomputationsanddiscussionsweremadefortheloosestassembling
7、patternofsoilparticleswithequaldiameter.Itwasdemonstratedthatbothmatricsuctionandequivalentmatricsuctionwouldrapidlyreducewiththeincreaseofspacingofparticlesandthesoil—watercharacteristiccurvesrespectivelyb
