非飽和土力學培訓有效應力

北京交通大學土建學院巖土工程系高等土力學AdvancedSoilMechanics劉艷北京交通大學土建學院巖土工程系Email：非飽和土力學理論簡介三.非飽和土有效應力原理1.應力狀態(tài)變量2.飽和土有效應力原理3.單應力變量理論

4.雙應力變量理論5.廣義有效應力原理1.應力狀態(tài)變量連續(xù)介質(zhì)力學中，研究質(zhì)量連續(xù)分布的可變形物體的運動規(guī)律，主要討論一切連續(xù)介質(zhì)普遍遵從的力學規(guī)律連續(xù)介質(zhì)假設→物質(zhì)在空間是連續(xù)而無空隙地分布的，且具有宏觀物理量（如質(zhì)量、速度、壓強、溫度等），都是空間和時間的連續(xù)函數(shù)，滿足一定的物理定律。連續(xù)介質(zhì)力學的研究對象：1.應力狀態(tài)變量可保持固定的形狀不具有特定的形狀固體流體土——多孔介質(zhì)由固體物質(zhì)組成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙構(gòu)成的介質(zhì)，孔隙填充著液體或氣體。微觀特征：三相組成，各相分布在不同區(qū)域各相在其分布區(qū)域內(nèi)是連續(xù)的各相之間由界面分割界面兩側(cè)的物質(zhì)性質(zhì)不連續(xù)宏觀表現(xiàn)—空間分布不連續(xù)處理方法：連續(xù)性假設——平均化方法1.應力狀態(tài)變量三種尺度三種尺度：微觀、介觀和宏觀尺度介觀尺度：介于宏觀和微觀之間的尺度范疇。在介觀尺度，物體的尺寸具有宏觀大小，但具有在微觀世界中才能觀察到的許多物理現(xiàn)象介觀：局部平衡方程與經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)相同宏觀：由介觀尺度平均化后得到宏觀的變量和方程1.應力狀態(tài)變量介觀尺度宏觀尺度平均化表征院體元（Re狂pr澇es蹈en周ta計ti準ve厭e舅le銹me振nt航ar肆y伍vo遇lu蠻me）宏觀上，足胸夠小→在宏觀睛上，巖表征究體元追通常顆表示貧為宏訊觀的論一個般點。微觀上，足先夠大→它需要陶包括今數(shù)量云足夠患多的窄微觀類物質(zhì)棟，以端便于產(chǎn)使統(tǒng)挑計平辭均具插有意辟義。RE楚V的特態(tài)點：典型團性和貨代表匆性簡單予性連續(xù)司和均郵勻性1.應力叉狀態(tài)木變量特征懇尺寸平均篇特性Ψ（如冶密度、孔帽隙率玩、變璃形、凝能量烤密度針、體耳積分堂數(shù)等巨）隨著特征尺寸L的變租化而益變化L<l，由蜓于受到慢微觀葵結(jié)構(gòu)時起伏拔的影短響，Ψ表現(xiàn)愉出明嗓顯的儲震蕩燃現(xiàn)象龍；L>L，Ψ也明凍顯依筋賴于L的大槐小，口這是綿由材波料宏表觀非舊均勻陳性的瘡影響醋所致l<L<L，材食料的暑宏觀應行為偵可以貼用典甜型單伏元的放平均擴特性宏來表胳達1.應力啄狀態(tài)件變量平均茂化特征區(qū)間l課<L<L，微觀支量的早平均戰(zhàn)值，孔利用劈燕概率邀論知撒識計賓算出叔連續(xù)梢型變費量的頃統(tǒng)計喂平均黑值在給討定的歷平均銹體積遷空間恰可以卻定義責不同婚平均主化算愈子體積抗平均丘：密競度質(zhì)量索平均說：應為力矢滿量、摟熱通格量和熵通辱量面積捕平均再：速陪度、應雹力、內(nèi)能蹈、熵平均啞化準古則平均敢化與積分鉆有關憐時，嬌被積控函數(shù)胖和積速分微惰元的都乘積葛必須厚具有可加線性；宏觀擋量必須州和微否觀量的總量相等；所定義凡的宏觀氣量和經(jīng)典鑼連續(xù)閣介質(zhì)岸力學中物遣理量的物理拉意義必須保持一致；1.應力嫂狀態(tài)萍變量土中簡一點武的狀宣態(tài)變彎量1.應力番狀態(tài)革變量VPREVVP滿足數(shù)學浙上連具續(xù)性葛要求應力漲狀態(tài)一點診的應搜力：揮微元面積上平陪均受艙力的兩極限猴，即一點處的應力拴狀態(tài)維：通攀過物體裙內(nèi)一峽點可永以作劉出無郵數(shù)個森不同劉取向盈的截捎面，該坊點處各病個方殿向截垃面上熟應力看的集奏合，稱為搜一點量處的定應力槽狀態(tài)1.應力壘狀態(tài)茂變量=應力凈狀態(tài)1.應力商狀態(tài)變量材料拋力學+-+-土力任學正應慈力剪應接力拉為艱正壓為醫(yī)負順時桂針為罩正逆時雙針為填負壓為漏正拉為段負逆時劑針為掙正順時語針為往負三.非飽淺和土抬有效練應力韻原理1.應力狀態(tài)變量2.飽和土有效應力原理3.單應力變量理論

4.雙應力變量理論5.廣義有效應力原理2.飽和濱土有室效應棚力原啄理Al避l醬th名e添me辟as匯ur計ab婆le串e度ff狡ec寄ts兔o陡f廣a擾ch憤an陜ge傻o民f骨st促re傳ss烤,胃su委chas送c妥om津pr淺es私si喪on,彼di前st睬or歐ti波on唉a床nd奪a知c值ha肆ng緩e粥in督t酒hesh朝ea租ri享ng對r案es伶is龜ta躲nc停ear示e敵ex助cl笑us區(qū)iv齊el判y澆du尖e布to跪c督ha耀ng漿es召i騰nef閱fe里ct嶄iv持e通st津re瘋ss緒…e障ve編ryin談ve沫st梨ig逼at爆io菌n附of缺t是he姨s音ta愚bi厘li掉ty撲o基f箱asa件tu床ra獨te匆d投bo存dyof垮e勺ar己th亞r松eq紹ui勉re撈s站th從e和kn巡壽ow絹le饅dg矮e穗of擊b吼ot皮h啞th婦eto厚ta羨l栽an萄dth踢e地ne抖ut骨ra舞lst懇re傘ss貼es——霜Te杯rz標ag才hi,19恨36四、槽非飽駐和土稀的有漁效應蜜力原捕理2.飽和土有旱效應丹力原莖理飽和凳土是綱由固賴體顆本粒骨男架和輛充滿命其間增的水糠組成么的兩植相體鞏。受蠻外力為后，悅總應師力由擠兩部愛分承損擔：由土妥骨架乓承擔爪，并雄通過姥顆粒朗之間犯的接朗觸面繞進行煙應力雞的傳更遞，職稱之碰為粒間竊應力有由嘉孔隙憐水來慮承擔綢，通堂過連班通的皮孔隙配水傳蠅遞，副稱之錫為孔隙吊水壓坑力?？装端洳荒芸ǔ袚慵魬盍?，乒但能考承受所法向續(xù)應力四、蘇非飽憶和土摩的有季效應鍵力原零理外荷載總應力2.飽和脹土有湖效應刷力原腦理四、獅非飽騙和土塘的有忍效應火力原投理PSPSVaaPSA：Aw：As：土單衫元的誦斷面涂積顆粒退接觸襪點的慮面積孔隙鎖水的臥斷面毛積a-a斷面緩通過氏土顆費粒的梨接觸裕點有效員應力σ′a-a斷面長豎向退力平會衡：u:孔隙飾水壓得力土骨載架承銀擔土骨嗓架傳司遞aaPS1PS2PSn飽和暫土體公內(nèi)任量一平獵面上軋受到破的總辣應力柏可分含為兩道部分σ和uw，并且兵：土的梨變形用與強拌度都些只取懶決于治有效陳應力一般勾地，有效耐應力總應六力已研知或樣易知孔隙遍水壓體測定患或計壟算2.飽和土的快有效勺應力原理2.飽和以土的飽有效來應力榨原理Sk矮em眼pt嫂on對孔隙疑材料萌（包涼括土循、巖深石和鞏混凝飯土）美中的拖有效偏應力疑原理皂進行充了深菊入研墊究，閃給出繼了飽晶和孔茫隙材兆料的汽有效團應力旺為：四、遷非飽和刮土的王有效良應力脅原理問題系數(shù)k取值參數(shù)說明強度問題變形問題由強度簡和變策形問維題中k值的不炸同可鞭知，斗強度彩和變骨形問孤題的挨有效圾應力而是不蟻同的艙。只恢不過保對壓號力不獄大的蔥土體羽而言宅，兩個k值相芹差不槍大，想都近爆似等粥于1淹。2.飽和損土的聚有效病應力查原理Mi奇tc宅he省ll溝(1草97腫6)給出繩了考撤慮物典理-化學料作用雕時的瞞有效具應力猴表達地式為：四、辭非飽和讀土的疲有效擔應力孩原理R和A分別為平廉均的法排斥也壓力造和吸躬引壓援力，轉(zhuǎn)它們饑與顆賓粒間兇的電軌化學獎作用有關某。通常認為市，R和A是微小域量，揀可以靈忽略低不計。但在處突理海眨底采灑油引卸起的莊地面而沉降掀等問化題時武，已導有的恰研究表明俊，物理-化學廁作用菌是不狐能忽炭略的迄今汁為止，還使沒有何建立豪起R和A的數(shù)鍛學表戒達式醋，并所且這拒兩個統(tǒng)量不犁能利俗用傳搞感器爬直接逼測出飼來。該表烘達式續(xù)直到目前次還沒憑有在貍工程悅實踐夕中得稍到廣梅泛應暴用。三.非飽才和土邪有效馬應力歷原理1.應力狀態(tài)變量2.飽和土有效應力原理3.單應力變量理論

4.雙應力變量理論5.廣義有效應力原理非飽蔥和土港有效屈應力四、平非飽趨和土萄的有皆效應優(yōu)力原廉理飽和捷土有均效應局力原矛理是斜否可銹以擴竟展至駛非飽憶和土泊中？3.單應力棍變量淚理論A：Aw：As：土單易元的歸斷面扭積顆?？芙佑|蕩點的結(jié)面積孔隙馬水的舉斷面廳積a-a斷面寒豎向謎力平惕衡：aaaaPS1PS2PSnAa：孔隙叉氣的斷面曲積A=As+Aw+Aa3.單應危力變牛量co冤mp碎ac貨te釋d歌so鮮il衫s永(B蝦li展gh稿t稱19草61秒)co屢he無si埋on囑le浩ss釘s討il論t噴(D掌on擴al奇d體19恐61桐)3.單應辦力變愚量作者表達式Schrefler（1984）Aitchison（1960）KhaliliandKhabbaz（1998）3.單應力鑰變量尤理論單應力變量禍的局表限性無法艇解釋些濕陷擇現(xiàn)象Je扮nn夫in棵gs和Do頃na戒ld（19卵62）指睡出單塊應力性變量滑的有淡效應罷力原壤理不近能說仁明非擊飽和袖土在雅濕化鉤的過鋼程中竟的濕閱陷現(xiàn)襯象（co或ll兆ap凱se停p也he擠no誰me痛no渠n）3.單應右力變東量Bi哥sh腔op有效工應力牧也隨受之減色小相等車于卸掉載，快體變垃將增快加試驗販表明帖在濕鞠化過程黑，土作樣表源現(xiàn)出濕陷，轉(zhuǎn)計算豆結(jié)果讓與試驗悲結(jié)果喇相背注意采：以津上結(jié)沾論是建基于租彈性欣理論園框架膽得到殲的，脆但實黎際上劫濕化奇現(xiàn)象跌是與庫塑性跳變形欺聯(lián)系振在一襲起的粒，因注此將拆無法維反映辣濕陷甩歸結(jié)劫為Bi嘗sh招op有效火應力舒的局藥限性點是不氏合適仔的。單應力態(tài)變量理論犁的評測價3.單應鑼力變統(tǒng)量理邁論總體上看憑，單貼變量懷有效期應力醉原理項是借風鑒飽彼和土影中有宏效應腸力的帳概念。是一種殃宏觀省、直御覺、饅經(jīng)驗航性的妙表達蕩式，遍其物栽理機它制不島明確。其致命弱點千是：草當含答水量密變化責時，捏它僅被能描餅述其愈應力編的變池化，滲然而庭卻不邊能同揉時描潑述其岡內(nèi)部拔結(jié)構(gòu)宏及其級工程禾性質(zhì)探的變曬化。攤實際閑上非枕飽和饅土含撞水量珠變化鴨時，胞不但炕使有殺效應申力發(fā)劍生了葉變化芽，而計且其歉內(nèi)部里結(jié)構(gòu)(指水芳、氣妥的分檔布結(jié)黎構(gòu)以喚及它推們的血相互恨作用)及其醬工程涂性質(zhì)怖也隨航之變劈燕化；絲式而非峰飽和屆土的覽力學歌行為郊不僅誕取決墊于其絲式應力鵝的變拐化，扭而且勾還與著其內(nèi)臣部結(jié)簡構(gòu)的放變化找相關。但其姻公式從簡單救，又塌和飽公和土他的有該效應依力的抬表達張式相設類似尊，容獨易被際工程隙師掌們握，政也易乏于在硬已有玩的有朵限元敬程序務中實框現(xiàn)和卻應用總。在敏特定會的范隸圍和評條件甘下，登用于左實際惰工程湖會取醫(yī)得很包好的漢效果扛。從工想程角連度出劇發(fā)，岸有意末義三.非飽肚和土叫有效荒應力川原理1.應力狀態(tài)變量2.飽和土有效應力原理3.單應力變量理論

4.雙應力變量理論5.廣義有效應力原理4.雙應力澆變量稱理論提出鉆及發(fā)冶展◆Co陳le攝ma沾n(陡19耀62欄)外,啟Bi取sh低op掌&系Bl固ig恐ht慎(1貞96喝3)僅,食B昆li院gh銀t(全19霸67卵)等提辱出了接用兩淚個獨庫立變肯量（予凈應蘋力和給基質(zhì)掃吸力俗）描隊述非氧飽和評土的畏強度躺和變拘形?！鬎r銅ed都lu極nd槍a蒙nd吩M唇or勇ge亮ns鈔te狡rn究(典19累77患)提出期可以或采用章以下族任意盆一組仔應力缺變量(σ-棒ua)語a桌nd擾(ua-uw)煎√(σ-uw)選an別d嘆(ua-uw)(σ-ua)唐a欣nd棟(σ-uw)Fr隆ed舉lu傭nd和Mo揮rg博es圣te峽rn（19棉77）通辭過零食位實饅驗驗圍證了練采用快兩個成獨立潑變量飛的正攜確性菊。此后唉，該威理論日得到傻了迅獎速的塵發(fā)展談，并驕居于槽非飽骨和土鋤研究撈的主叮流地姥位雙應悲力變測量理蔬論在戴三維摩空間劉中應僑力張犬量可鑰以表肯示為應力釀張量泳表示4.雙應給力變軍量理就論非飽萬和土浪內(nèi)的格應力創(chuàng)可以尚通過雄考察王地表霜下基烏質(zhì)吸字力的濤分布丘狀況拳進行袍確定基質(zhì)屠吸力求的分蛋布受彈到一姑系列砌因素辭的影律響，擋如土騰的類概型，羨非飽植和帶民的厚遵度以閣及發(fā)胞生于骨地表慶下大籮氣交日界面洲處的切液體泰流動烈現(xiàn)象悲等。非飽不和土起內(nèi)的數(shù)應力廁狀態(tài)無是不俱斷變究化的應力狡張量漫表示4.雙應尿力變檔量理溫論應力尊張量朋表示非飽胞和土欠內(nèi)的亭應力樓狀態(tài)鄉(xiāng)豐是不伴斷變障化的4.雙應饒力變慰量理培論Su痛ct只io芒n嶼fl燥uc言tu透at籮io乒n插un殃de縫r扭an幅e爐xp憐os渠ed歪g仍ro贊un蒸d此su渣rf腎ac風e雙應力黃變量理論——零位錢實驗4.雙應銀力變護量理漏論Fr劈燕ed灰lu際nd和Mo僅rg響es譯te坐rn（19啊77）通弟過零妹位實折驗驗肅證了采用勺雙應編力變園量的正掙確性。零位昨?qū)嶒瀸伲簩嵣铗炦^如程中蹄，應困力狀兔態(tài)變題量等寇量的學增加爆或減它小，敘監(jiān)測滴土樣叨的變飛形如果場所提耽出的洽應力況狀態(tài)即變量癥正確謝的話殊，試核驗觀近測到鵲的土嗓樣的卷體積付和飽致和度強應當候保持悄不變軸平押移技編術進行行非飽愛和土撿試驗香時，俗當孔諒隙水饅壓力態(tài)接近-1釣a統(tǒng)tm（表儉壓力齊，即零絕蟻對壓河力）要時，珍自由碌水會紋出現(xiàn)壓空化狠現(xiàn)象謠。空果化將亮導致愛測量信系統(tǒng)升與土閱孔隙哀間水跑相變打得不該連續(xù)蘿，使什得所腰測數(shù)蜘據(jù)不爬可靠4.雙應攪力變術量理耳論軸平逝移技井術4.雙應旋力變多量理槐論表壓力絕對壓力

軸平脂移技技術軸平趣移技龍術：瘦最初抓由Hi剪lf（19傲56）提框出，畢在升框高非愚飽和鉗土內(nèi)約孔隙撿氣壓勤力的閥同時溝，把常孔隙撥水壓墾力維眉持在濟可測點量的危參考殃值內(nèi)樣。原來碼的基閑質(zhì)吸翁力變健量的才參考布值，狠稱之何為“永軸”如，從有負的水邁壓和大氣男壓條件紫“平示移”難到大伶氣水舒壓與也正的瀉氣壓快條件仁。雖然軌孔隙紫壓與第孔隙辮水壓釋都平序移了次，但值土體莫吸力厘保持勇不變計。由姑于孔聽隙水龜壓被伴增加搏到正彈值，勝不會鹽出現(xiàn)壞氣蝕利用笑軸平節(jié)移技東術，戰(zhàn)可以拆控制竹凈應鑒力和警基質(zhì)舒吸力欲保持暴不變棕，進視行零件位試睛驗4.雙應弦力變字量理紹論雙應昌力變妹量理墻論——零位埋實驗4.雙應坑力變疾量理頓論Fr冶ed謊lu養(yǎng)nd藝(志19宅73鄰)采用灶高嶺餃土，疤利用里軸平嬌移技蓮術做終了19組零班位實討驗4.雙應抹力變乒量理壤論軸平要移技術朽的局害限性軸平稿移技古術適軟用與廈氣相鄙連續(xù)仇的土尚，如咸果土葡中存齒在氣圈泡，銷測得寬基質(zhì)碰吸力至會偏重高Ba糟ke斬r和Fr旅yd熄ma您n討論了非繼飽和聞土力憤學中獨吸力爛和軸慰平移懲技術證的局委限性呀。他府們指旦出當氣壓緣瑞近似認為1姓at雖m時，基死于毛境細現(xiàn)慶象的稼基質(zhì)撓吸力蹦，近扭似等登于負庭孔隙浙水壓斤力既苦孔隙取水張晨力。榆受氣齒化的嫁影響至，孔手隙水構(gòu)中的廟張力未不可登能大庫于某緞一界伍限值然（10判0-舟40廁0k厭Pa左右鴨）。暢在實挺際場傅地中半大于斷這一歉值的嘩基質(zhì)姥吸力舍，由木于受態(tài)孔隙鵝水氣嫌化的葵影響貸，是聯(lián)不存妙在的歲。所粒以當你吸力兵超過獎這一除界限按值（10奇0-慨40微0k供Pa左右廊）時侍，它辯代表幕什么林，具猴有何敬種含臟義？前此時獵非飽更和土害有效怎應力業(yè)的適奪用性母如何？更加重要偽的是刑：軸霞平移無技術塞掩蓋跌了負味孔隙責水壓畜超過必這一疊界限鞠值的耗氣化紀的影鹿響，姥由此漂建立情的非紫飽和償土的素有效泡應力太和本敘構(gòu)模發(fā)型適門用性研又如額何？溫這些慈問題農(nóng)都是聚值得斯思考賽和深凱入研金究的考。4.雙應分力變性量理驚論雙應力薦變量理論——局限喂性4.雙應歉力變山量理過論非飽搶和土力學桃性質(zhì)凈應促力、基質(zhì)其吸力飽和絮度◆不能腿考慮光飽和逢度的影傻響——Wh瓜ee篩le失r（20腔03）Sh貢en蹦g、Sl哲oa木n和Ge探ns（20曾04），Li（20延06），Su宇n（20容07）等有，綜捆合考岔慮了艙飽和絕度和贈雙應威力變凱量理象論，擋建立職了非澡飽和瀉土的伸本構(gòu)遞模型試驗我表明遭：即用使凈他應力倚（ne怎t小st則re鋒ss）、蝕基質(zhì)開吸力趴和孔乓隙比礦相同疑，但劑兩個錦具有劉不同攜飽和齡度土就樣的座力學斑行為唱和土受顆粒薪之間剝的相距互作饑用力司（即鴿所謂定的有示效應女力）由卻可庸以不腔同2.捏2雙應律力變訴量理奶論4.雙應艘力變尿量理會論◆氣相粉封閉娃時的遠影響氣相泛連通殘時孔隙鋼中氣針相壓拋力≠識土樣忽表面挎氣相舊壓力雙應湯力變犯量理豎論正桿確Bo雖ck窮in端g京&析Fr摧ed剃lu坡nd業(yè)(當19脫80雄)試驗振證實氣相笛封閉懂時處于量封閉陷狀態(tài)針的氣賢相壓蒜力將褲發(fā)生鄭變化固，導致午氣相欲體積堵剛度鍛變化非飽打和土力學精性質(zhì)蠻變化雙應力嬸變量理論——局限灑性4.雙應齡力變附量理龍論◆不能娃自動買退化險為飽湖和土益有效比應力應力輸張量飽和初時，尼吸力鐘為0雙應壺力變箏量理擾論的報評價用凈陵應力仁和基獲質(zhì)吸確力作規(guī)為兩售個獨勝立應筋力變細量具依有以扭下優(yōu)梳點：1）它枯們相擴互獨虎立，濃在三躁軸實桑驗中拖是可?？氐?；2）不恒含材堆料參撫數(shù)，凳因此猾應力槽空間凝在整庫個變翁形過秒程中陣是不齊變的妙，所跪以實散驗容菜易控攏制，爽實驗禁數(shù)據(jù)津也容礎易得雙到解街釋；比如果娃應力障包含肢材料櫻參數(shù)撒或變雅形影娛響，葬則在暈應力證作用乳下材右料的呢響應溫就難次以準殊確的簡區(qū)分根是應貫力的長影響紛還是余材料殘參數(shù)引或變搬形的斃影響陜造成遲的，蔽并使君應力訂路徑貴變得禁復雜；3）加就載路黨徑明螺確。其缺點涂為：1）用和它們降建立副本構(gòu)貴模型茫時難楚以處畏理飽粱和與朝非飽怎和狀問態(tài)的努連續(xù)輩和光究滑的顛變換；2）難濁以處插理強前度隨答吸力梅的變?yōu)幕?，騎這是蘋由于槐高吸閉力的頁局限需性導印致的；3）其右水力猛模型白與力愈學模烘型相譜互沒贈有關直系，職難以疼處理報飽和商度的祥影響個以及留力與潮滲流新的耦佩合問果題。4.雙應博力變羊量理愛論三.非飽改和土盜有效歌應力甘原理1.應力狀態(tài)變量2.飽和土有效應力原理3.單應力變量理論

4.雙應力變量理論5.廣義有效應力原理5.醒1非飽和寫土的刊變形搖功的亦表達堂式5.非飽輪和土斯的廣沈義有宇效應誓力原腐理理論嶼基礎——多相文孔隙上介質(zhì)蘋理論按照幫復合數(shù)混合執(zhí)物理餃論的鹽思想德，通送常假爸定多怖相孔捎隙介孩質(zhì)存她在三寇種尺跡度：剝微觀松尺度盟、介記觀連寄續(xù)介陳質(zhì)尺壓度和跳宏觀達連續(xù)僵介質(zhì)婚尺度所。目前伐認為密：只農(nóng)有后屢兩個棵尺度氧才會耍對多沸相孔加隙介借質(zhì)的私宏觀并性質(zhì)鳳有直嗓接影取響。在微雅觀尺迅度，慘每一洪相的肚控制弓方程隙都可脅以由宅經(jīng)典擁的連東續(xù)介撐質(zhì)的勿平衡珠方程捆來得護到。飯利用早平均價化理愁論，夢可以遺得到魚介觀藏尺度仍的變替量和波每一神相的欠平衡診方程喬。對沾于單訪相（真土中津的某爛一相炕）介柳質(zhì)的壁情況念，在尤介觀北尺度款下，罵其局惠部平晴衡方最程和缸經(jīng)典災的連窩續(xù)介公質(zhì)的蹤蝶平衡債方程融相同喚，再鞭由介賠觀尺堪度進缸一步律體積啊平均阿化，畫得到腹宏觀殺的變誰量以謊及每皆一相尤和總爪的平堡衡方箏程，價這時欺需要塘考慮俱各相岡之間疊的相婦互作吵用。平衡晶方程5.非飽吉和土庸的廣煎義有查效應辛力原魄理非飽醬和土雅各相總平衡檔方程非飽頃和土叼整體挺平衡貓方程其中斥，質(zhì)量紡守恒動量馬守恒能量標守恒5.顧1非飽和拜土功緒的表淘達式我們誘以土起力學幼中的盛一些脊基本杰變量雨作為寸出發(fā)秧點和服參照案，推第導并前建立衣一些咳相應套的物未理量停和基跳本方兆程，根首先票假定爆：非飽邀和土鳳中的測同一賄點，隙三相逝溫度舊相同普，不魄考慮榨溫度農(nóng)影響致。忽略缸在不值同相先之間喇的質(zhì)騎量、芽動量閉、內(nèi)巖能的飲轉(zhuǎn)化煉。三相版之間莫有明磨顯的掩交界隊面，件并不陪能相蒸互浸小入和赴混溶改。非飽燥和土懲各相罷之間摘沒有倚熵的猜互相靠變換兔。5.非飽閉和土銹的廣喝義有熱效應賞力原踢理利用勿前面植給出偉的守譽恒方檔程，嗎經(jīng)過渠推導風可以曬得到癥功的威表達貞式：非飽黨和土宵廣義引有效逆應力孫原理5.非飽歉和土鐵的廣雞義有者效應倦力原檢理在固憲體骨扯架中炎傳遞堤的有懸效應直力與固鋸體骨燥架變果形之章積產(chǎn)福生的俘功基質(zhì)匙吸力始與孔燙隙水掃的變化習之積臣產(chǎn)生瞞的功氣體膀體積腿與氣匆體壓桶力變化日之積消產(chǎn)生犁的功①②③單應力變量的有效應力——忽略②和③，誤差較大；雙應力變量的有效應力——忽略③、飽和度影響；Wheeler（2003）——考慮①和②，忽略③；現(xiàn)有的有效應力原理都難以準確地描述非飽和土的復雜的性質(zhì)和行為，而應進一步考慮其它因素的影響廣義費有效設應力席原理秧：應當率以非遇飽和抬土的翁總變負形功跪表達分式為相基礎稅，考墓慮式明中所想有三濃項的借影響驢，即襖需要寒考慮青式中染所有飾廣義無力以頃及與盤其相辯對偶著的廣莊義變稠形的既作用止和影各響。因此懼，建襯立非互飽和沉土的廟本構(gòu)傷方程況所需嗎的應杏力狀妨態(tài)變走量應氧當包狗括有效肺應力、基質(zhì)暮吸力和氣體搬壓力。他衡們相愿應的籠應變就為廣義常有效宜應力縱原理目前光普遍艘認同帥：采遍用二霧個應堂力變句量作壘為本她構(gòu)變挑量。角但采繩用何胃種具飼體變高量，叫依賴的于研浴究者境的認采識和撓方便采用Bi雀sh跪op形式隨的有蒼效應邀力和鼻吸力注作為屆兩個搬獨立席應力駛變量摟具有真以下優(yōu)點可：1）用克它們浙建立看本構(gòu)漸模型結(jié)時飽胡和與者非飽鍵和狀潔態(tài)是斥可以蜜連續(xù)悄和光茂滑的營變換；2）可胃以建劫立體恭積應憐變、奇抗剪焰強度噴和屈車服壓唉力之帽間協(xié)重調(diào)一漿致的敗關系；3）很曲容易禁考慮糟水力老滯回逆和飽偶和度哭變化宰的影散響；4）從平力學沖的角泛度，哨它便俘于在嚇有限似元中返應用。其缺點網(wǎng)為：1）它而不是員一個直可控功量，其因此鹿在實雹驗中勒它不栽方便驕使用兔和控紫制；2）加批載路合徑不華易明輝確或擴直接遇表示蒸，而強當缺祥少含憲水量綢的數(shù)浙據(jù)時李其加澡載路倒徑是根不能艙明確副表示擊的；3）非脹飽和谷土的睡行為術被同玩時蘊怒藏在氏本構(gòu)保方程觀和有厭效應群力的管定義布中，鄰導致笨本構(gòu)棋方程計的物廳理含劇義不哥是很藥明確；4）當今吸力箏和飽籠和度員之積查非常頃大時斤將導板致非龍飽和蓋土產(chǎn)臺生很型不實歡際的咬壓縮。5.非飽慨和土福的廣壯義有下效應炊力原雞理5.燭2非飽爭和土屈有效齡應力而的推特導假設栗非飽便和土廈是均糾質(zhì)各企向同另性的棕，且壞土中伍的水塘和氣紗均是獎連通毫的。純忽略亭非飽痛和土辨中物珍理化位學作漠用力朗和顆時粒尺控寸的租影響誼，只藥考慮萍三相錯應力薯的作昌用。Lu對多相仇介質(zhì)宅材料并中RE遭V上的醋應力蒼進行額了詳資細描重述。陰他指言出，組顆粒座（或蓬微觀錘）尺洗度上惑的應聰力變喚量（域即各績相的利應力澆）要獸轉(zhuǎn)化應為上高一尺籍度（楊即RE絕V尺度離）的扛應力始。既浴應當違先乘盡以各賺自實霉際所歪占據(jù)煉的面乎積，岸使其繞轉(zhuǎn)化神為相雞應的姨力；造再使很其在謹整個RE逼V截面晚上進斜行平尊均，碼得到RE快V尺度兵上的旱應力均變量煮，即兄表征完應力。趙成剛、槐劉真擇真、余李艦采取這種充方法，先把各驕相的邀應力烘轉(zhuǎn)化播為RE慰V尺度幻玉的宏幫觀應有力，有然后誘用連昨續(xù)介作質(zhì)力贈學的方法推導低了非配飽和叼土的條有效夸應力。5.非飽蘋和土鑒的廣堂義有妙效應唉力原抄理參考歇文獻抓：趙成剛,劉真閘真,李艦.土力顛學中的蝴有效鋒應力旦原理素和它酒的局限貌性,科學械通報5.騰2非飽物和土湊有效異應力肯的推涌導5.非飽怒和土厚的廣宮義有籃效應愚力原染理5.騰2非飽畜和土屈有效迅應力連的推鉤導5.非飽畫和土廢的廣爺義有您效應去力原求理5.踢2非飽和個土有贈效應火力的靈推導通過槍把本漿征應軌力轉(zhuǎn)席化為綢表征漿應力銅后，可認以把非拼飽和膊土近范似地榆等效吧為一燥種三包相連念續(xù)孔遼隙介鹽質(zhì)材俱料，待并假才定：妻其中拖每一穿點都歉同時烈存在繭三相縫物質(zhì)渴，并壘且每椒一相圖中又界存在百與其稀對應艙的表斃征應減力（劣這與赴實際溝情況戶完全字不同）分別扔對土縣骨架盡、水和氣相取隔惰離體傍，并綁進行偶受力柔分析，在表剛征體模元上靈平均胸化后占，得瘦到用難表征基應力柿表述厭的三帽相各惠自的支平衡油方程厘為5.非飽受和土防的廣歐義有忠效應京力原叼理土骨斤架水氣將上猾述三扒式相令加；裂由于退三相證之間劍的相撤互作平用互捎相抵憐消，述可得熱到如填下表廈達式5.輝2非飽和疏土有老效應進力的穿推導根據(jù)綿表征烤應力握與本趣征應至力的綁關系居，可菌以將用表靠征應閱力表昌述的禾三相態(tài)各自延的平鞏衡方騙程5.非飽東和土荷的廣形義有師效應喉力原大理以非飽和柔土的總體，建澆立平衡方程擦，可得到比較符以上怪兩式據(jù)，可陡以得頑到可見炭，非俗飽和姿土的住總應岡力是踢固-液-氣三喬相的濕表征窩應力風之和?？倯旰透鳂讼啾靖髡鲬枇χ珠g的關系矛含有各相巾體積塞分數(shù)在內(nèi)。各相應熊力和吃相應帝的體迎積參遲數(shù)都獅是簡革單的含，其銹物理蹈意義凍也很希明確。5.臥2非飽和燈土有四效應虧力的貪推導5.非飽拾和土肢的廣慢義有膝效應到力原信理z方向x方向5.含2非飽和系土有秧效應勺力的蜜推導5.非飽叨和土席的廣隙義有恰效應沸力原孩理z方向x方向5.鄭2非飽和叢土有雷效應肢力的含推導a-困a截面切割犁的所逼有土朗顆粒逆的總條面積為a-惰a截面切割糟的所婚有顆碌粒上堅表面孔隙年水壓闖力作音用的面義積在a-繡a截面的豎組向投很影之蚊和分杜別為：a-窗a截面把切割艦的所忍有顆繭粒上表面證孔隙氣壓渣力作托用的鼻面積銳在a-翼a截面晶的豎橋向投扁影之矛和分摩別為科：5.非飽采和土錄的廣掙義有待效應辭力原繩理5.哄2非飽和霞土有動效應榮力的統(tǒng)推導a-耳a截面圈所有土顆渴粒截面列上的有總合力為5.非飽命和土脊的廣筋義有搖效應放力原尚理z方向x方向z方向x方向5.裳2非飽和偉土有錘效應圈力的帝推導當表靠征體氣元與常周圍嘆環(huán)境固處于傅平衡謹時，嘴假定機上式中a-陶a切割的所聯(lián)有土蒙顆粒區(qū)截面筆面積注上水平x方向的總淹剪切耕力不屈受孔靜隙水壘壓力請和孔愿隙氣直壓力細的影最響。該午假定在孔堂隙、挖孔隙亂水和帆孔隙自氣都趙是均勻扁分布濟且各向繁同性施時是頭合理趙的。a-很a截面搏上固狼相的砌平均援正壓蹦力（榮即固嘴相表似征正燭壓力練）為5.非飽卸和土壓的廣踩義有趟效應誓力原表理a-焦a截面亦上固僚相的平均爪剪切先力（即初固相表征掛剪應噴力）為如果5.令2非飽和走土有很效應敢力的犧推導5.非飽靠和土購的廣勻義有培效應捕力原燥理由于側(cè)總應善力表萬達式礎為從而語有非飽斑和土息平均嘴骨架濃應力池的表鳴達式5.精3非飽和差土有座效應稈力的用討論目前涌有以歇下一精些重盲要問抄題需膀要深較入思聽考和消研究5.非飽中和土陣的廣擱義有襯效應治力原攤理應力狀態(tài)變量中是否應該包含關于幾何或體積的信息？僅采用力學變量能否完備的描述非飽和土的力學性質(zhì)及其系統(tǒng)的平衡狀態(tài)？選擇應力狀態(tài)變量是否應該具有理論依據(jù)，有效應力狀態(tài)變量的選擇是否具有唯一性？非力學的狀態(tài)變量能否作為獨立狀態(tài)變量用于研究非飽和土的力學行為等？5.毛3非飽染和土漸有效擔應力李的討邁論Fr夏ed息lu響nd等指耽出應圣力狀駕態(tài)變注量必鑼須與被土的宣物理悲性質(zhì)膛無關谷，有聯(lián)效應掃力當燥中不針應當令包含學幾何的或體臟積等京材料鎮(zhèn)信息外。然偉而Fr貞ed粒lu擔nd的這泥種提悠法并孕沒有凳理論亮依據(jù)早，熱破力學蛙中狀胞態(tài)變鐮量的肢定義宣為用緣瑞于描宜述一傅個動態(tài)系統(tǒng)疊行為黃的一臉組宏泥觀變謀量，羽并沒輕有要憶求其獸不能購包含寒材料直相關鼠信息陜。通過久非飽森和土葉有效熟應力民的推桿導過脂程，罵可以殃看到躲所建淹立的總應力享和各用相本宋征應悲力之核間的關系中含有各相顧體積落分數(shù)在內(nèi)，其中申各相熱應力廉和相庫應的陣體積欠參數(shù)淺都是雨簡單段的，乒其物槍理意籠義也德很明確。由此河可見勤，應狐力狀哄態(tài)變銜量是洋可以淺包含芹幾何詢或體瞞積信畜息的帳，并棄不能蹦由此馬而否塞定Bi稅sh導op有效誕應力獨。5.非飽幼和土誘的廣姨義有啄效應皮力原雪理應力狀態(tài)變量中是否應該包含關于幾何或體積的信息？5.端3非飽懲和土夸有效引應力布的討紅論我們渠的回活答是汪：不偏能。原因是，決力學燦變量恨以及岔力學機平衡堡僅僅孤是整奸個熱鈔力學渾系統(tǒng)怖平衡糕或整譜個系杰統(tǒng)性捎質(zhì)的測一個叢方面確，還價有其梢它方上面的牙平衡脾，例話如化夸學勢點的平味衡、梁熱平開衡等。非飽和星土的騙強度盼和變莖形不根但與贈其受童力情江況有卡關，昆它還翼與周吧圍環(huán)洋境變鹽化（種例如線溫度飾、飽堡和度俘等影克響）歇和由曉環(huán)境皮變化碎導致所的內(nèi)母部結(jié)極構(gòu)的卵變化黨有關顛。這悉種環(huán)通境的枕作用眾和內(nèi)鞠部結(jié)龜構(gòu)變?nèi)莼膿苡绊懝騼H用盛力學軟量是蹈難以通完備包地描賭述。5.非飽轎和土梁的廣貧義有級效應茅力原冶理僅采用力學變量能否完備的描述非飽和土的力學性質(zhì)及其系統(tǒng)的平衡狀態(tài)？5.仙3非飽黃和土躍有效蘿應力活的討竄論非飽裙和土延有效銹應力庭的表初達式熄和本界構(gòu)變只量的紙選擇外不是食唯一闊的。目前輕普遍歪認同:采用銳二個懂應力西變量覺作為謊本構(gòu)稿變量丑。但歸采用對何種壘具體脆變量除，依竿賴于停研究愚者的女認識朋和方熟便；代但從賄連續(xù)燈介質(zhì)激力學破的表貍征體春元關迅于應糟力的之簡單夜性要眉求，斬應該劣選擇護簡單雜的應沿力作皺為狀竭態(tài)變念量。評價允本構(gòu)訪模型由的優(yōu)悉劣不獲僅取禿決于掛所選療擇的等應力峽變量圾，更野重要棒的是誦取決搭于它純對非恥飽和給土的吧關鍵嫁性質(zhì)確的描檢述能攏力。例如唱目前攏有2種建徹立本巧構(gòu)模遭型的合方法:5.非飽