非饱和土力学培训有效应力

北京交通大学土建学院岩土工程系高等土力学AdvancedSoilMechanics刘艳北京交通大学土建学院岩土工程系Email：非饱和土力学理论简介三.非饱和土有效应力原理1.应力状态变量2.饱和土有效应力原理3.单应力变量理论

4.双应力变量理论5.广义有效应力原理1.应力状态变量连续介质力学中，研究质量连续分布的可变形物体的运动规律，主要讨论一切连续介质普遍遵从的力学规律连续介质假设→物质在空间是连续而无空隙地分布的，且具有宏观物理量（如质量、速度、压强、温度等），都是空间和时间的连续函数，满足一定的物理定律。连续介质力学的研究对象：1.应力状态变量可保持固定的形状不具有特定的形状固体流体土——多孔介质由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙构成的介质，孔隙填充着液体或气体。微观特征：三相组成，各相分布在不同区域各相在其分布区域内是连续的各相之间由界面分割界面两侧的物质性质不连续宏观表现—空间分布不连续处理方法：连续性假设——平均化方法1.应力状态变量三种尺度三种尺度：微观、介观和宏观尺度介观尺度：介于宏观和微观之间的尺度范畴。在介观尺度，物体的尺寸具有宏观大小，但具有在微观世界中才能观察到的许多物理现象介观：局部平衡方程与经典连续介质相同宏观：由介观尺度平均化后得到宏观的变量和方程1.应力状态变量介观尺度宏观尺度平均化表征体元（Representativeelementaryvolume）宏观上，足够小→在宏观上，表征体元通常表示为宏观的一个点。微观上，足够大→它需要包括数量足够多的微观物质，以便于使统计平均具有意义。REV的特点：典型性和代表性简单性连续和均匀性1.应力状态变量特征尺寸平均特性Ψ（如密度、孔隙率、变形、能量密度、体积分数等）随着特征尺寸L的变化而变化L<l，由于受到微观结构起伏的影响，Ψ表现出明显的震荡现象；L>L

，Ψ也明显依赖于L的大小，这是由材料宏观非均匀性的影响所致l<L<L，材料的宏观行为可以用典型单元的平均特性来表达1.应力状态变量平均化特征区间l<L<L，微观量的平均值，利用概率论知识计算出连续型变量的统计平均值在给定的平均体积空间可以定义不同平均化算子体积平均：密度质量平均：应力矢量、热通量和熵通量面积平均：速度、应力、内能、熵平均化准则平均化与积分有关时，被积函数和积分微元的乘积必须具有可加性；宏观量必须和微观量的总量相等；所定义的宏观量和经典连续介质力学中物理量的物理意义必须保持一致；1.应力状态变量土中一点的状态变量

1.应力状态变量

VPREVVP满足数学上连续性要求应力状态一点的应力：微元面积上平均受力的极限，即一点处的应力状态：通过物体内一点可以作出无数个不同取向的截面，该点处各个方向截面上应力的集合，称为一点处的应力状态1.应力状态变量=

应力状态1.应力状态变量材料力学+-+-土力学正应力剪应力拉为正压为负顺时针为正逆时针为负压为正拉为负逆时针为正顺时针为负三.非饱和土有效应力原理1.应力状态变量2.饱和土有效应力原理3.单应力变量理论

4.双应力变量理论5.广义有效应力原理2.饱和土有效应力原理Allthemeasurableeffectsofachangeofstress,suchascompression,distortionandachangeintheshearingresistanceareexclusivelyduetochangesineffectivestress…everyinvestigationofthestabilityofasaturatedbodyofearthrequirestheknowledgeofboththetotalandtheneutralstresses——Terzaghi,1936四、非饱和土的有效应力原理2.饱和土有效应力原理饱和土是由固体颗粒骨架和充满其间的水组成的两相体。受外力后，总应力由两部分承担：由土骨架承担，并通过颗粒之间的接触面进行应力的传递，称之为粒间应力有由孔隙水来承担，通过连通的孔隙水传递，称之为孔隙水压力。孔隙水不能承担剪应力，但能承受法向应力四、非饱和土的有效应力原理外荷载总应力2.饱和土有效应力原理四、非饱和土的有效应力原理PSPSVaaPSA：Aw：As：土单元的断面积颗粒接触点的面积孔隙水的断面积a-a断面通过土颗粒的接触点有效应力σ′a-a断面竖向力平衡：u:孔隙水压力土骨架承担土骨架传递aaPS1PS2PSn

饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分σ和uw，并且：土的变形与强度都只取决于有效应力一般地，有效应力总应力已知或易知孔隙水压测定或计算2.饱和土的有效应力原理

2.饱和土的有效应力原理Skempton对孔隙材料（包括土、岩石和混凝土）中的有效应力原理进行了深入研究，给出了饱和孔隙材料的有效应力为：四、非饱和土的有效应力原理

问题系数k取值参数说明强度问题变形问题由强度和变形问题中k值的不同可知，强度和变形问题的有效应力是不同的。只不过对压力不大的土体而言，两个k

值相差不大，都近似等于1。2.饱和土的有效应力原理Mitchell(1976)给出了考虑物理-化学作用时的有效应力表达式为：四、非饱和土的有效应力原理

R和A分别为平均的排斥压力和吸引压力，它们与颗粒间的电化学作用有关。通常认为，R和A是微小量，可以忽略不计。但在处理海底采油引起的地面沉降等问题时，已有的研究表明，物理-化学作用是不能忽略的迄今为止，还没有建立起R和A

的数学表达式，并且这两个量不能利用传感器直接测出来。该表达式直到目前还没有在工程实践中得到广泛应用。三.非饱软和土舱有效际应力厅原理1.应力状态变量2.饱和土有效应力原理3.单应力变量理论

4.双应力变量理论5.广义有效应力原理非饱在和土才有效姻应力四、钩非饱幻玉和土荡的有金效应笼力原棕理饱和撇土有搜效应袋力原边理是滩否可原以扩蠢展至纺非饱绿和土溪中？3.单应力生变量利理论A：Aw：As：土单已元的乳断面填积颗粒逐接触棒点的诱面积孔隙叹水的立断面简积a-a断面旁竖向置力平盟衡：aaaaPS1PS2PSnAa：孔隙项气的断面族积A=As+Aw+Aa3.单应僵力变猎量co符mp设ac只te非d技so坑il泉s猎(B堤li游gh谁t群19适61谋)co暂he惹si纺on嫩le亡ss兽s劳il诞t惹(D苹on塘al强d样19传61蓬)3.单应部力变皮量作者表达式Schrefler（1984）Aitchison（1960）KhaliliandKhabbaz（1998）3.单应力亲变量纲理论单应力变量谷的局减限性无法错解释仍湿陷岛现象Je矛nn币in际gs和Do鞋na麻ld（19怖62）指尖出单揭应力流变量则的有围效应站力原沟理不桌能说辆明非弄饱和巾土在灵湿化躲的过同程中拿的湿揭陷现绝象（co睛ll涝ap框se猫p积he滑no谨me谱no改n）3.单应团力变惨量Bi庙sh脾op有效幼应力锐也随贞之减画小相等闻于卸射载，攀体变镇将增付加试验败表明哥在湿骄化过程驴，土斗样表骂现出湿陷，字计算跃结果影与试验上结果槽相背注意平：以计上结叛论是东基于森弹性握理论切框架火得到锅的，傻但实蚀际上道湿化不现象景是与层塑性踏变形聚联系历在一光起的自，因获此将灵无法咸反映也湿陷骨归结压为Bi升sh熊op有效卧应力烘的局匠限性袜是不椒合适志的。单应力孙变量理论你的评净价3.单应津力变蒙量理驼论总体上看川，单健变量疮有效伞应力擦原理应是借街鉴饱竞和土芳中有绳效应姨力的颠概念。是一种纷宏观吼、直坚觉、肝经验省性的拦表达乡丰式，副其物宅理机歪制不匀明确。其致命弱点咏是：魄当含破水量费变化希时，嗓它仅撒能描晨述其睡应力净的变维化，涛然而碰却不盐能同肆时描命述其偏内部廊结构症及其厕工程根性质寇的变疫化。更实际挣上非菊饱和更土含陡水量白变化束时，金不但许使有伸效应严力发哄生了鸡变化需，而使且其匆内部胞结构(指水伤、气未的分画布结越构以消及它烛们的码相互象作用)及其抚工程禁性质豪也随岂之变偶化；贝而非值饱和汁土的碍力学谅行为塘不仅损取决碌于其似应力颗的变惹化，爸而且虎还与柴其内罗部结澡构的月变化降相关。但其情公式项简单妇，又监和饱伸和土织的有压效应田力的谎表达奇式相住类似办，容却易被泪工程炮师掌剃握，颜也易敬于在每已有印的有夕限元脊程序蚕中实鲜现和吴应用渡。在砍特定在的范悟围和肃条件您下，于用于母实际捆工程探会取糟得很豆好的讽效果烧。从工海程角纺度出芝发，贯有意畅义三.非饱插和土祖有效系应力晒原理1.应力状态变量2.饱和土有效应力原理3.单应力变量理论

4.双应力变量理论5.广义有效应力原理4.双应力拦变量毅理论提出晋及发书展◆Co屋le登ma钻n(宪19庄62集)盾,朝Bi桶sh滩op公&剧Bl足ig篮ht燃(1斯96势3)色,良B皮li露gh胡t(微19踪蝶67甚)等提悦出了腰用两伐个独辞立变锦量（动净应膛力和槽基质漏吸力须）描迁述非蹈饱和驻土的搁强度泡和变供形。◆Fr旋ed培lu燃nd仓a莲nd诞M额or渴ge晕ns既te涛rn壳(拘19察77误)提出墨可以差采用欧以下班任意蓄一组仓应力松变量(σ-壁ua)欣a停nd艳(ua-uw)虑√(σ-uw)规an止d森(ua-uw)(σ-ua)图a免nd隙(σ-uw)Fr马ed湖lu紫nd和Mo冷rg里es滑te庭rn（19匪77）通姜过零附位实肢验验罩证了扬采用粗两个皱独立溪变量晃的正况确性锦。此后搂，该歌理论胁得到蛮了迅纽奉速的烟发展翻，并骄居于首非饱纽奉和土疏研究弯的主众流地败位双应颜力变犁量理急论在援三维艘空间极中应乓力张帅量可蜓以表急示为应力搭张量角表示4.双应苍力变济量理叶论非饱郑和土吴内的节应力授可以惊通过演考察傻地表到下基添质吸散力的案分布君状况动进行拼确定基质厚吸力陈的分秆布受顽到一级系列应因素抢的影港响，慕如土禽的类惹型，盼非饱颤和带告的厚寒度以会及发铁生于阀地表糟下大吊气交淋界面考处的蹦液体垃流动欢现象扣等。非饱写和土谊内的桨应力情状态掌是不跨断变价化的应力女张量翅表示4.双应敌力变担量理哲论应力涉张量介表示非饱拜和土奇内的评应力助状态运是不托断变腾化的4.双应悔力变先量理群论Su削ct日io池n原fl晚uc掀tu贪at刮io交n来un欺de备r够an渣e岗xp咱os给ed踢g听ro弊un毛d破su衰rf仗ac陆e双应力右变量理论——零位峡实验4.双应毕力变嘉量理琴论Fr屯ed宣lu鸦nd和Mo除rg睛es藏te宪rn（19己77）通锈过零茄位实迎验验的证了采用愁双应态力变渡量的正历确性。零位漆实验拜：实艺验过飘程中沾，应翁力状度态变敲量等次量的盘增加鸦或减喉小，诸监测设土样发的变恳形如果嫌所提侧出的询应力肢状态尊变量剂正确输的话浅，试南验观饼测到俩的土体样的岗体积慈和饱站和度吃应当饲保持某不变轴平但移技涂术进行考非饱蚀和土疼试验申时，椒当孔饶隙水牌压力具接近-1典a晚tm（表火压力插，即零绝蓝对压协力）只时，未自由暗水会核出现闪空化煤现象供。空衣化将逗导致萍测量轨系统宫与土钞孔隙范间水怕相变子得不仿连续底，使摄得所污测数兼据不漆可靠4.双应雄力变徒量理户论轴平桥移技兄术4.双应惑力变掘量理梢论表压力绝对压力

轴平仆移技剃术轴平挖移技证术：设最初窄由Hi洒lf（19奶56）提陶出，员在升不高非按饱和纷土内谨孔隙今气压拖力的并同时童，把距孔隙悄水压巾力维盼持在勉可测富量的游参考扭值内迎。原来令的基龟质吸秧力变久量的常参考裳值，双称之寇为“抄轴”魔，从伸负的水厉压和大气候压条件退“平瞧移”膨到大害气水爱压与蜂正的墨气压画条件排。虽然酱孔隙艰压与菌孔隙洪水压阴都平谦移了腥，但政土体虑吸力泽保持杯不变挨。由啊于孔售隙水车压被猴增加盼到正删值，阅不会趋出现冤气蚀利用端轴平计移技娃术，万可以伐控制捆净应盼力和辰基质茅吸力略保持淋不变冈，进拴行零蹄位试杨验4.双应礼力变四量理面论双应师力变绵量理点论——零位兵实验4.双应强力变授量理设论Fr京ed固lu鼓nd吨(陪19箭73时)采用炼高岭击土，炼利用宋轴平号移技蜘术做军了19组零上位实舒验4.双应浪力变升量理关论轴平素移技术悔的局瓜限性轴平君移技驱术适猎用与伤气相筛连续明的土遍，如胸果土售中存者在气兰泡，忘测得晕基质朱吸力垃会偏咳高Ba蜘ke述r和Fr俊yd吴ma寨n讨论了非有饱和竞土力量学中野吸力敲和轴薪平移野技术搬的局轧限性广。他霞们指叉出当气压融近似认为1感at森m时，基雾于毛讽细现扩象的父基质夫吸力粉，近厕似等锦于负桑孔隙侵水压净力既拳孔隙铺水张布力。墙受气役化的赤影响每，孔盗隙水犬中的滩张力随不可带能大牺于某跟一界劳限值柴（10陕0-同40浩0k扎Pa左右赌）。李在实慌际场臭地中剥大于灶这一热值的休基质距吸力说，由腰于受迎孔隙哗水气耽化的议影响诊，是只不存锋在的魄。所孔以当闸吸力尊超过跌这一思界限贱值（10丈0-密40旺0k贴Pa左右天）时咱，它妈代表播什么帽，具富有何横种含阀义？挽此时建非饱端和土咏有效主应力犁的适箭用性夕如何？更加重要秆的是姻：轴计平移撑技术集掩盖事了负云孔隙平水压屠超过付这一扔界限桐值的寒气化匙的影猪响，体由此祝建立跟的非编饱和违土的衔有效咱应力文和本夺构模元型适捎用性坛又如谜何？醒这些逝问题包都是肝值得杀思考载和深决入研家究的体。4.双应芝力变岩量理勉论双应力其变量理论——局限供性4.双应牌力变忍量理碍论非饱钩和土力学他性质净应砖力、基质耀吸力饱和蜂度◆不能胁考虑愁饱和割度的影瓦响——Wh淹ee孤le悬r（20情03）Sh饥en庭g、Sl宁oa熟n和Ge棉ns（20借04），Li（20尝06），Su踏n（20热07）等脊，综毕合考团虑了殊饱和全度和持双应雅力变电量理该论，喘建立师了非任饱和搞土的垃本构丸模型试验奸表明凯：即降使净劫应力健（ne尚t迈st窜re帅ss）、骄基质消吸力湾和孔廉隙比臂相同耳，但烘两个街具有兔不同工饱和皂度土本样的反力学房诚行为蛋和土剖颗粒糖之间享的相用互作麻用力迷（即卡所谓也的有厉效应遍力）肿却可贯以不纠同2.驼2双应全力变海量理匪论4.双应见力变座量理拉论◆气相归封闭骑时的书影响气相镰连通劈燕时孔隙丑中气风相压平力≠开土样拒表面寇气相丝式压力双应甲力变基量理予论正肾确Bo潮ck泡in杂g大&粘Fr缎ed令lu白nd麻(能19努80亩)试验聪证实气相扎封闭借时处于吃封闭旱状态励的气狠相压仿力将秒发生吉变化雀，导致纺气相亏体积羽刚度痛变化非饱侦和土力学养性质分变化双应力团变量理论——局限促性4.双应粉力变杯量理爸论◆不能睁自动奋退化典为饱方和土室有效针应力应力温张量饱和芳时，幸吸力艇为0双应皇力变陶量理俊论的么评价用净舍应力正和基额质吸销力作宜为两垒个独晨立应盒力变垫量具射有以汁下优蚂点：1）它股们相载互独亏立，搜在三治轴实输验中赴是可舞控的；2）不痒含材稳料参快数，躺因此梳应力严空间洞在整侨个变膛形过醉程中些是不旨变的呜，所炊以实跑验容帝易控该制，俊实验劫数据洽也容锻易得石到解躬释；迈如果小应力船包含书材料闹参数计或变毛形影惨响，芬则在茧应力毙作用奔下材策料的值响应船就难顶以准剪确的颜区分以是应胜力的团影响纪还是采材料才参数轰或变塘形的写影响忠造成耍的，厕并使染应力礼路径民变得逼复杂；3）加弃载路速径明址确。其缺点虎为：1）用忧它们仓建立畜本构个模型绩时难索以处微理饱翼和与告非饱乔和状杠态的搏连续敞和光锦滑的爆变换；2）难熟以处帜理强脚度随注吸力分的变听化，刷这是剧由于疑高吸驰力的宋局限程性导晕致的；3）其繁水力等模型狸与力盖学模辜型相凡互没于有关坚系，森难以病处理拖饱和摇度的赶影响杀以及禁力与朱渗流齿的耦惠合问档题。4.双应吗力变诉量理裙论三.非饱询和土愤有效忧应力滚原理1.应力状态变量2.饱和土有效应力原理3.单应力变量理论

4.双应力变量理论5.广义有效应力原理5.妻1非饱和器土的猪变形搁功的兰表达醒式5.非饱柔和土隙的广祝义有而效应捉力原狐理理论间基础——多相千孔隙产介质始理论按照感复合铲混合棵物理痛论的赤思想钟，通眼常假别定多她相孔认隙介钳质存废在三饲种尺滚度：饿微观罚尺度死、介密观连州续介撞质尺误度和冈宏观庄连续嚼介质出尺度这。目前陶认为垦：只功有后煮两个取尺度移才会角对多替相孔椒隙介汇质的浙宏观斤性质篇有直积接影佳响。在微赌观尺攀度，取每一搁相的描控制暂方程锤都可盆以由灰经典咱的连露续介汇质的级平衡下方程律来得稼到。旷利用尺平均巩化理逃论，禾可以杜得到桨介观逢尺度六的变径量和局每一蛇相的胀平衡侮方程航。对蒜于单割相（锈土中的的某越一相弊）介武质的防情况贱，在办介观灭尺度汉下，拣其局苦部平辣衡方角程和道经典亿的连稍续介事质的响平衡疫方程外相同腰，再伞由介岸观尺言度进享一步所体积号平均便化，千得到狭宏观息的变延量以补及每蛮一相医和总真的平烤衡方今程，捏这时幻玉需要驶考虑避各相誓之间妖的相梯互作葱用。平衡烈方程5.非饱嚼和土币的广增义有悬效应愁力原销理非饱决和土冻各相园平衡压方程非饱宪和土惩整体董平衡愧方程其中愚，质量雪守恒动量辛守恒能量辛守恒5.范1非饱和最土功粉的表午达式我们妨以土抹力学朋中的舟一些季基本忌变量而作为映出发妖点和睬参照伐，推护导并职建立绑一些垒相应制的物壤理量股和基傲本方粒程，谷首先跟假定晓：非饱岸和土裤中的颠同一政点，眼三相信温度怨相同砍，不面考虑捞温度润影响颗。忽略捷在不弱同相乞之间庙的质安量、摸动量匆、内捏能的战转化理。三相隔之间洽有明霜显的欠交界臭面，球并不站能相纠互浸朝入和暂混溶绕。非饱俘和土泻各相模之间雀没有岩熵的栏互相诱变换流。5.非饱季和土徐的广辽义有握效应炊力原被理利用舱前面暂给出雄的守专恒方圈程，惨经过李推导俗可以孤得到书功的昼表达班式：非饱值和土忽广义秤有效肯应力事原理5.非饱启和土亮的广蹦义有剖效应赠力原杀理在固地体骨位架中叶传递懒的有呢效应需力与固绿体骨舰架变渗形之准积产羊生的墙功基质叉吸力武与孔好隙水徐的变化限之积孕产生描的功气体谋体积暗与气工体压愁力变化滑之积龙产生瞒的功①②③单应力变量的有效应力——忽略②和③，误差较大；双应力变量的有效应力——忽略③、饱和度影响；Wheeler（2003）——考虑①和②，忽略③；现有的有效应力原理都难以准确地描述非饱和土的复杂的性质和行为，而应进一步考虑其它因素的影响广义遮有效银应力妨原理倘：应当疤以非饭饱和门土的醉总变剑形功绸表达铁式为撕基础侨，考首虑式石中所馋有三佩项的显影响拨，即尝需要牵考虑邻式中冠所有笋广义蹄力以罗及与朋其相胳对偶旱的广因义变昨形的饲作用探和影疮响。因此无，建你立非迁饱和醋土的湾本构芳方程鹊所需左的应目力状壮态变匪量应售当包嫁括有效膊应力、基质庸吸力和气体罪压力。他掌们相币应的呀应变袭为广义渐有效增应力瞒原理目前狭普遍解认同枕：采妄用二粮个应标力变权量作芹为本内构变央量。洗但采稿用何促种具浮体变共量，赖依赖挂于研劝究者诵的认塞识和锻方便采用Bi隔sh稠op形式苏的有多效应妙力和窄吸力荡作为肚两个期独立瓜应力匹变量鞭具有忆以下优点挤：1）用敢它们傅建立事本构牵模型趴时饱得和与怪非饱柴和状倾态是处可以堤连续似和光萝滑的桨变换；2）可废以建猾立体畏积应榴变、久抗剪桨强度貌和屈基服压塌力之武间协秩调一城致的某关系；3）很羊容易缎考虑乘水力帜滞回昏和饱行和度缸变化倒的影葵响；4）从责力学价的角劣度，诉它便潮于在古有限驳元中尿应用。其缺点慕为：1）它饥不是汤一个宁可控惕量，锈因此狸在实划验中航它不山方便林使用政和控钞制；2）加狭载路著径不习易明巧确或点直接撇表示签，而等当缺属少含气水量锁的数追据时攻其加风载路构径是针不能吨明确膛表示葵的；3）非撞饱和围土的办行为描被同脑时蕴脑藏在赴本构诵方程对和有真效应井力的疑定义高中，块导致较本构池方程来的物秋理含鞠义不撕是很壶明确；4）当杏吸力牵和饱苹和度性之积使非常续大时次将导告致非般饱和气土产拨生很雅不实宫际的免压缩。5.非饱栏和土缠的广罩义有著效应导力原秘理5.帆2非饱绞和土稳有效敞应力衣的推悟导假设均非饱范和土渠是均各质各愤向同堪性的咬，且渡土中毛的水根和气展均是胆连通栽的。索忽略担非饱绳和土券中物春理化乱学作滩用力挺和颗赴粒尺梢寸的那影响芝，只五考虑供三相俱应力添的作荐用。Lu对多相大介质麻材料叶中RE贯V上的测应力副进行云了详茅细描丸述。叮他指筛出，批颗粒卵（或汽微观泉）尺桐度上皆的应锻力变扔量（乳即各攻相的锻应力非）要扫转化栗为上勿一尺接度（勾即RE添V尺度钟）的蛾应力寄。既慕应当搭先乘肺以各除自实舟际所脸占据够的面狐积，绝使其宵转化口为相颜应的胡力；辱再使友其在煎整个RE宽V截面筝上进渗行平糠均，家得到RE以V尺度叹上的哀应力蜻变量缝，即武表征猛应力。赵成刚、琴刘真轧真、红李舰采取这种峰方法，先把各吗相的饺应力毛转化您为RE达V尺度盖的宏龄观应植力，放然后惊用连榜续介苏质力药学的方法推导呢了非璃饱和蓝土的桌有效织应力。5.非饱抢和土茅的广炊义有期效应狐力原巾理参考箩文献好：赵成刚,刘真债真,李舰.土力踢学中的勇有效剩应力鸦原理宇和它逮的局限萄性,科学诸通报5.嘉2非饱舍和土窝有效享应力佛的推香导5.非饱娇和土斧的广给义有港效应刊力原勾理5.丘2非饱该和土脖有效搜应力吨的推葡导5.非饱旗和土厦的广惰义有再效应献力原尘理5.锄2非饱和劝土有资效应势力的核推导通过开把本训征应部力转缠化为竞表征书应力音后，可弯以把非倦饱和举土近臭似地放等效之为一抱种三叨相连闹续孔猜隙介肾质材券料，买并假凭定：办其中艰每一棕点都寇同时宴存在群三相证物质盗，并欢且每易一相遣中又社存在符与其床对应遵的表倦征应归力（扯这与图实际添情况井完全闻不同）分别仆对土秤骨架脾、水和气相取隔德离体伴，并孙进行刃受力汤分析，在表营征体于元上承平均提化后亚，得书到用叔表征捏应力狮表述触的三粒相各剑自的配平衡雅方程紧为5.非饱浪和土没的广皱义有备效应批力原锣理土骨休架水气将上顽述三帜式相固加；松由于捧三相皇之间毙的相按互作铁用互揉相抵傻消，爸可得沟到如殿下表骆达式5.敬2非饱和泼土有史效应难力的样推导根据军表征都应力救与本袄征应嘱力的耻关系呢，可标以将用表然征应嫌力表脸述的岛三相皂各自冬的平啦衡方搂程5.非饱占和土鹊的广责义有龄效应间力原屡理以非饱和需土的总体，建环立平衡方程仆，可得到比较酸以上兆两式遮，可冲以得绒到可见绘，非且饱和会土的湾总应弦力是子固-液-气三阵相的焦表征顶应力舞之和。总应力赖和各慌相本富征应毛力之姨间的关系友含有各相堪体积排分数在内。各相应叛力和纲相应且的体括积参肿数都务是简传单的捷，其主物理茂意义孝也很从明确。5.瞒2非饱和沃土有介效应藏力的叛推导5.非饱你和土歼的广窜义有虑效应揉力原难理z方向x方向5.缩慧2非饱和曾土有猴效应矿力的长推导5.非饱康和土卫的广编义有傍效应溉力原酷理z方向x方向5.爆2非饱和探土有樱效应辨力的季推导a-踩a截面切割匪的所扭有土装颗粒秃的总额面积为a-绵a截面切割真的所殊有颗久粒上味表面孔隙策水压葡力作踪蝶用的面盖积在a-煎a截面的竖盖向投挪影之嘉和分候别为：a-犯a截面密切割错的所事有颗花粒上表面测孔隙气压性力作粗用的堵面积般在a-话a截面座的竖链向投错影之昆和分管别为凡：5.非饱拿和土舱的广恩义有偷效应著力原哨理5.胡2非饱和果土有从效应斗力的纠推导a-泼a截面陷所有土颗虑粒截面忍上的界总合力为5.非饱升和土悦的广绝义有神效应贿力原炭理z方向x方向z方向x方向5.成2非饱和陵土有想效应把力的博推导当表距征体膛元与貌周围距环境横处于罩平衡竖时，循假定靠上式中a-弃a切割的所装有土添颗粒开截面阀面积刷上水平x方向的总孔剪切净力不阶受孔特隙水暑压力兽和孔桃隙气都压力眯的影纱响。该泽假定在孔朵隙、纱孔隙澡水和弦孔隙弊气都浸是均匀焦分布超且各向防同性赖时是澡合理众的。a-零a截面烂上固贼相的贷平均哈正压衔力（雄即固芽相表师征正束压力爱）为5.非饱饱和土唉的广宿义有劳效应足力原山理a-福a截面含上固店相的平均挨剪切胸力（即茄固相表征堆剪应笋力）为如果5.凤2非饱和乡丰土有桶效应很力的汗推导5.非饱寇和土汉的广稳义有烘效应唱力原翼理由于裙总应饱力表班达式无为从而逐有非饱屑和土昼平均旗骨架桶应力惯的表牛达式5.免3非饱和态土有根效应劣力的带讨论目前杰有以趴下一香些重嚷要问框题需服要深赌入思冤考和越研究5.非饱净和土筝的广殖义有长效应亿力原拜理应力状态变量中是否应该包含关于几何或体积的信息？仅采用力学变量能否完备的描述非饱和土的力学性质及其系统的平衡状态？选择应力状态变量是否应该具有理论依据，有效应力状态变量的选择是否具有唯一性？非力学的状态变量能否作为独立状态变量用于研究非饱和土的力学行为等？5.元3非饱冬和土振有效话应力所的讨匠论Fr腿ed唉lu有nd等指坛出应告力状便态变菌量必省须与唇土的永物理冒性质药无关非，有蜡效应耕力当役中不彻应当铅包含抄几何肌或体站积等约材料胆信息受。然邀而Fr吧ed课lu皮nd的这烈种提长法并涌没有伞理论出依据天，热再力学加中状嫌态变势量的疼定义尺为用渔于描幕述一迈个动态系统花行为镇的一想组宏怕观变访量，裳并没钉有要雅求其沙不能事包含但材料蚀相关瞧信息角。通过院非饱虽和土革有效骆应力呼的推斗导过罢程，蝇可以幻玉看到舰所建钩立的总应力史和各启相本伍征应逃力之告间的关系中含有各相贫体积毒分数在内，其中务各相情应力糊和相纠应的知体积红参数始都是剂简单崖的，夹其物突理意职义也响很明确。由此必可见甘，应春力状趣态变政量是鸟可以妙包含密几何居或体幕积信烘息的地，并以不能竿由此性而否云定Bi望sh刑op有效搜应力浸。5.非饱尸和土溜的广钳义有坊效应纱力原河理应力状态变量中是否应该包含关于几何或体积的信息？5.怪3非饱屋和土峡有效缎应力叔的讨白论我们获的回滤答是胳：不爪能。原因是，献力学爸变量拍以及颗力学铃平衡奴仅仅碑是整咱个热植力学逃系统性平衡愉或整拦个系蒜统性连质的及一个睡方面兆，还撇有其床它方险面的眨平衡万，例那如化源学势稿的平犁衡、踩热平竿衡等。非饱和股土的厘强度珠和变缸形不否但与购其受挨力情欺况有午关，潜它还京与周宏围环药境变秒化（估例如钢温度菊、饱贼和度险等影债响）握和由辟环境舞变化勿导致昏的内茫部结强构的盏变化脚有关垄。这叫种环婚境的胡作用竖和内鸽部结鼓构变哄化的润影响雁仅用掌力学艇量是勾难以锄完备天地描券述。5.非饱促和土筝的广篮义有纹效应艰力原煮理仅采用力学变量能否完备的描述非饱和土的力学性质及其系统的平衡状态？5.灾3非饱非和土顽有效撇应力碰的讨枕论非饱石和土悠有效城应力代的表恐达式始和本医构变鸟量的亩选择蜻不是果唯一塔的。目前着普遍副认同:采用另二个益应力泛变量殃作为姿本构鹅变量念。但张采用田何种荐具体拖变量柄，依忘赖于冤研究漠者的殃认识农和方闻便；哈但从太连续爸介质枣力学物的表谋征体中元关条于应源力的率简单垫性要它求，稀应该犬选择蓝简单诵的应烤力作盼为状雾态变奴量。评价宵本构合模型滴的优普劣不祸仅取投决于预所选适择的欢应力业变量侧，更肥重要然的是章取决韵于它龙对非借饱和辆土的该关键帅性质房诚的描为述能葵力。例如汤目前木有2种建罗立本螺构模将型的遗方法:5.非饱安和土登的广葬义有僻效应看力原屿理选择应力状态变量是否应该具有理论依据，有效应力状态变量的选择是否具有唯一性？5.婚3非饱闻和土孝有效评应力紧的讨培论目前止土力对学理涝论的航预测居结果歇具有肉很大餐的不茂确定练性。既产生矛这种背情况，主扯要是