›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (7): 1323-1327.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

水膜理论在非饱和土中吸力的应用研究

赵明华,刘小平,彭文祥   

  1. 湖南大学 岩土工程研究所,长沙 410082
  • 收稿日期:2005-08-08 出版日期:2007-07-10 发布日期:2013-09-13
  • 作者简介:赵明华,男,1956生,教授,博导,从事桩基、非饱和土等岩土工程理论研究

Application of aqueous film theory to study of unsaturated soil’s suction

ZHAO Ming-hua, LIU Xiao-ping, PENG Wen-xiang   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
  • Received:2005-08-08 Online:2007-07-10 Published:2013-09-13

摘要: 非饱和土中总吸力问题一直是非饱和土土力学研究的一个重要分支。本文引用并引伸了水膜理论,把水膜理论的水膜范围扩展到包括结合水和毛细作用及基质吸力等引起的自由水(重力水)等部分,相应的水膜分离压也包括基质吸力和毛细作用,因此,非饱和土中的总吸力相应地可表示为扩展后的水膜分离压。从广义水膜理论及土性方面分析非饱和土总吸力,探讨了非饱和土中水膜对总吸力的影响,导出了广义非饱和土水膜理论下的总吸力公式,给出了非饱和土总吸力当土颗粒大小不同时与饱和度的关系。理论计算与试验结果吻合较好,表明了广义水膜理论对研究非饱和土总吸力具有一定的指导意义。

关键词: 非饱和土, 水膜理论, 分离压, 总吸力, 基质吸力, 毛细作用

Abstract: The problem of the total suction of unsaturated soils is an important branch in the studies of unsaturated soil mechanics. The theory of aqueous film is generally applied to petrochemical and soil sciences. On the basic points, this paper expands the aqueous film scope in the theory to the free water(gravity water) that results from the action of hydrate water, capillary effect and matrix suction. The corresponding disjoining pressure of aqueous films includes matrix suction and capillary action, accordingly; the total suction in unsaturated soils can be expressed as the disjoining pressure of aqueous films. The total suction of unsaturated soils is analyzed in the aspect of their characters using the aqueous film theory; the effect of the aqueous film on the total is then discussed. On this basis, the formula to calculate the total suction is deduced in the significance of the generalized unsaturated soil’s aqueous film theory; and finally, the relationship between the unsaturated soil’s total suction and the saturability when the soil has different sizes is given. The theoretical computation result is well accordant with the real situation, showing that the generalized aqueous theory is of significance to guiding the study of the total suction of unsaturated soils to a certain degree.

Key words: unsaturated soil, aqueous film theory, disjoining pressure, total suction, matrix suction, capillary effect

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[1] 周凤玺, 高国耀, . 非饱和土中热−湿−盐耦合作用的稳态分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2050-2058.
[2] 洪本根, 罗嗣海, 胡世丽, 王观石, 姚康, . 基质吸力对非饱和离子型稀土抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2303-2310.
[3] 陶高梁, 吴小康, 甘世朝, 肖衡林, 马 强, 罗晨晨, . 不同初始孔隙比下非饱和黏土渗透性 试验研究及模型预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1761-1770.
[4] 王娟娟, 郝延周, 王铁行. 非饱和压实黄土结构特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1351-1357.
[5] 方瑾瑾, 冯以鑫, 赵伟龙, 王立平, 余永强, . 真三轴条件下原状黄土的非线性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 517-528.
[6] 陈正汉, 郭 楠、. 非饱和土与特殊土力学及工程应用研究的新进展[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 1-54.
[7] 段晓梦,曾立峰, . 非饱和土的承载结构与岩土广义结构性[J]. , 2018, 39(9): 3103-3112.
[8] 李 宣, 孙德安,张俊然,. 吸力历史对非饱和粉土动力变形特性的影响[J]. , 2018, 39(8): 2829-2836.
[9] 徐 筱,赵成刚,蔡国庆,. 区分毛细和吸附作用的非饱和土抗剪强度模型[J]. , 2018, 39(6): 2059-2064.
[10] 周亚东,邓 安,鹿 群, . 非饱和土一维大变形固结模型[J]. , 2018, 39(5): 1675-1682.
[11] 方瑾瑾,冯以鑫,朱昌星,. 真三轴条件下Q3原状黄土的力学特性[J]. , 2018, 39(5): 1699-1708.
[12] 陶高梁,柏 亮,袁 波,甘世朝. 土-水特征曲线与核磁共振曲线的关系[J]. , 2018, 39(3): 943-948.
[13] 张沛然,黄雪峰,扈胜霞,杨校辉,. 非饱和填土侧限压缩变形特性试验研究及应用初探[J]. , 2018, 39(2): 437-444.
[14] 张明礼,温 智,董建华,王得楷,侯彦东,. 多年冻土活动层浅层包气带水-汽-热耦合运移规律[J]. , 2018, 39(2): 561-570.
[15] 饶登宇, 白 冰, 陈佩佩, . 基于SPH方法的非饱和多孔介质相变耦合研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4527-4536.
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[1] 黄润秋,徐德敏. 岩石(体)渗透性测试的体变量法研究[J]. , 2009, 30(10): 2961 -2964 .
[2] 徐远杰,潘家军,刘祖德. 混凝土面板堆石坝的一种坝坡修整算法[J]. , 2009, 30(10): 3139 -3144 .
[3] 王 飞,王 媛,倪小东. 渗流场随机性的随机有限元分析[J]. , 2009, 30(11): 3539 -3542 .
[4] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[5] 高广运,赵元一,高 盟,杨成斌. 分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算[J]. , 2010, 31(2): 509 -515 .
[6] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[7] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[8] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[9] 刘汉龙,陶学俊,张建伟,陈育民. 水平荷载作用下PCC桩复合地基工作性状[J]. , 2010, 31(9): 2716 -2722 .
[10] 王学武,许尚杰,党发宁,程素珍. 水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析[J]. , 2010, 31(9): 2760 -2764 .