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院体元（Re狂pr涝es蹈en周ta计ti准ve厌e舅le锈me振nt航ar肆y伍vo遇lu蛮me）宏观上，足胸够小→在宏观睛上，岩表征究体元追通常颗表示贫为宏讯观的论一个般点。微观上，足先够大→它需要陶包括今数量云足够患多的窄微观类物质栋，以端便于产使统挑计平辞均具插有意辟义。RE楚V的特态点：典型团性和货代表匆性简单予性连续司和均邮匀性1.应力叉状态木变量特征恳尺寸平均篇特性Ψ（如冶密度、孔帽隙率玩、变璃形、凝能量烤密度针、体耳积分堂数等巨）随着特征尺寸L的变租化而益变化L<l，由蜓于受到慢微观葵结构时起伏拔的影短响，Ψ表现愉出明嗓显的储震荡燃现象龙；L>L，Ψ也明冻显依筋赖于L的大槐小，口这是绵由材波料宏表观非旧均匀陈性的疮影响醋所致l<L<L，材食料的暑宏观应行为侦可以贴用典甜型单伏元的放平均扩特性宏来表胳达1.应力啄状态件变量平均茂化特征区间l课<L<L，微观支量的早平均战值，孔利用劈燕概率邀论知撒识计宾算出叔连续梢型变费量的顷统计喂平均黑值在给讨定的历平均锈体积迁空间恰可以却定义责不同婚平均主化算愈子体积抗平均丘：密竞度质量索平均说：应为力矢满量、搂热通格量和熵通辱量面积捕平均再：速陪度、应雹力、内能蹈、熵平均哑化准古则平均敢化与积分钻有关怜时，娇被积控函数胖和积速分微惰元的都乘积葛必须厚具有可加线性；宏观挡量必须州和微否观量的总量相等；所定义凡的宏观气量和经典锣连续阁介质岸力学中物遣理量的物理拉意义必须保持一致；1.应力嫂状态萍变量土中简一点武的状宣态变弯量1.应力番状态革变量VPREVVP满足数学浙上连具续性葛要求应力涨状态一点诊的应搜力：挥微元面积上平陪均受舱力的两极限猴，即一点处的应力拴状态维：通攀过物体裙内一峡点可永以作刘出无邮数个森不同刘取向盈的截捎面，该坊点处各病个方殿向截垃面上熟应力看的集奏合，称为搜一点量处的定应力槽状态1.应力垒状态茂变量=应力净状态1.应力商状态变量材料抛力学+-+-土力任学正应慈力剪应接力拉为艰正压为医负顺时桂针为罩正逆时双针为填负压为漏正拉为段负逆时剂针为挣正顺时语针为往负三.非饱浅和土抬有效练应力韵原理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.饱和滨土有室效应棚力原啄理Al避l酱th名e添me辟as汇ur计ab婆le串e度ff狡ec寄ts兔o陡f广a扰ch愤an陕ge傻o民f骨st促re传ss烤,胃su委chas送c妥om津pr浅es私si丧on,彼di前st睬or欧ti波on唉a床nd夺a知c值ha肆ng缓e粥in督t酒hesh朝ea租ri享ng对r案es伶is龟ta躲nc停ear示e敌ex助cl笑us区iv齐el判y浇du尖e布to跪c督ha耀ng浆es召i腾nef阅fe里ct崭iv持e通st津re疯ss绪…e障ve编ryin谈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扑o基f箱asa件tu床ra独te匆d投bo存dyof垮e勺ar己th亚r松eq绍ui勉re捞s站th从e和kn巡寿ow绢le馒dg矮e穗of击b吼ot皮h哑th妇eto厚ta羡l栽an萄dth踢e地ne抖ut骨ra舞lst恳re伞ss贴es——霜Te杯rz标ag才hi,19恨36四、槽非饱驻和土稀的有渔效应蜜力原捕理2.饱和土有旱效应丹力原茎理饱和凳土是纲由固赖体颗本粒骨男架和辆充满命其间增的水糠组成么的两植相体巩。受蛮外力为后，悦总应师力由挤两部爱分承损担：由土妥骨架乓承担爪，并雄通过姥颗粒朗之间犯的接朗触面绕进行烟应力鸡的传更递，职称之碰为粒间窃应力有由嘉孔隙怜水来虑承担绸，通堂过连班通的皮孔隙配水传蝇递，副称之锡为孔隙吊水压坑力。孔傍隙水愉不能卡承担雁剪应割力，乒但能考承受所法向续应力四、苏非饱忆和土摩的有季效应键力原零理外荷载总应力2.饱和胀土有湖效应刷力原脑理四、狮非饱骗和土塘的有忍效应火力原投理PSPSVaaPSA：Aw：As：土单衫元的诵断面涂积颗粒退接触袜点的虑面积孔隙锁水的卧断面毛积a-a断面缓通过氏土颗费粒的梨接触裕点有效员应力σ′a-a断面长竖向退力平会衡：u:孔隙饰水压得力土骨载架承银担土骨嗓架传司递aaPS1PS2PSn饱和暂土体公内任量一平猎面上轧受到破的总辣应力柏可分含为两道部分σ和uw，并且兵：土的梨变形用与强拌度都些只取懒决于治有效陈应力一般勾地，有效耐应力总应六力已研知或样易知孔隙遍水压体测定患或计垄算2.饱和土的快有效勺应力原理2.饱和以土的饱有效来应力榨原理Sk矮em眼pt嫂on对孔隙疑材料萌（包凉括土循、岩深石和巩混凝饭土）美中的拖有效偏应力疑原理皂进行充了深菊入研垫究，闪给出继了饱晶和孔茫隙材兆料的汽有效团应力旺为：四、迁非饱和刮土的王有效良应力胁原理问题系数k取值参数说明强度问题变形问题由强度简和变策形问维题中k值的不炸同可鞭知，斗强度彩和变骨形问孤题的挨有效圾应力而是不蚁同的舱。只恢不过保对压号力不狱大的葱土体羽而言宅，两个k值相芹差不枪大，想都近爆似等粥于1淹。2.饱和损土的聚有效病应力查原理Mi奇tc宅he省ll沟(1草97肿6)给出绳了考撤虑物典理-化学料作用雕时的瞒有效具应力猴表达地式为：四、辞非饱和读土的疲有效担应力孩原理R和A分别为平廉均的法排斥也压力造和吸躬引压援力，转它们饥与颗宾粒间凶的电轨化学奖作用有关某。通常认为市，R和A是微小域量，拣可以灵忽略低不计。但在处突理海眨底采洒油引卸起的庄地面而沉降掀等问化题时武，已导有的恰研究表明俊，物理-化学厕作用菌是不狐能忽炭略的迄今汁为止，还使没有何建立豪起R和A的数锻学表戒达式醋，并所且这拒两个统量不犁能利俗用传搞感器爬直接逼测出饲来。该表烘达式续直到目前次还没凭有在狸工程悦实践夕中得稍到广梅泛应暴用。三.非饱才和土邪有效马应力历原理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葱和土港有效屈应力四、平非饱趋和土萄的有皆效应优力原廉理饱和捷土有均效应局力原矛理是斜否可锈以扩竟展至驶非饱忆和土泊中？3.单应力棍变量泪理论A：Aw：As：土单易元的归断面扭积颗粒寇接触荡点的结面积孔隙马水的举断面厅积a-a断面寒竖向谜力平惕衡：aaaaPS1PS2PSnAa：孔隙叉气的断面曲积A=As+Aw+Aa3.单应危力变牛量co冤mp碎ac货te释d歌so鲜il衫s永(B虾li展gh稿t称19草61秒)co屡he无si埋on嘱le浩ss钉s讨il论t喷(D掌on扩al奇d体19恐61桐)3.单应办力变愚量作者表达式Schrefler（1984）Aitchison（1960）KhaliliandKhabbaz（1998）3.单应力钥变量尤理论单应力变量祸的局表限性无法艇解释些湿陷择现象Je扮nn夫in棵gs和Do顷na戒ld（19卵62）指睡出单块应力性变量滑的有淡效应罢力原壤理不近能说仁明非击饱和袖土在雅湿化钩的过钢程中竟的湿阅陷现衬象（co或ll兆ap凯se停p也he挤no谁me痛no渠n）3.单应右力变东量Bi哥sh腔op有效工应力牧也随受之减色小相等车于卸掉载，快体变垃将增快加试验贩表明帖在湿鞠化过程黑，土作样表源现出湿陷，转计算豆结果让与试验悲结果喇相背注意采：以津上结沾论是建基于租弹性欣理论园框架胆得到歼的，脆但实黎际上劫湿化奇现象跌是与库塑性跳变形欺联系振在一袭起的粒，因注此将拆无法维反映辣湿陷甩归结劫为Bi尝sh招op有效火应力舒的局药限性点是不氏合适仔的。单应力态变量理论犁的评测价3.单应锣力变统量理迈论总体上看凭，单贴变量怀有效期应力醉原理项是借风鉴饱彼和土影中有宏效应肠力的帐概念。是一种殃宏观省、直御觉、馒经验航性的妙表达荡式，遍其物栽理机它制不岛明确。其致命弱点千是：草当含答水量密变化责时，捏它仅被能描饼述其愈应力编的变池化，渗然而庭却不边能同揉时描泼述其冈内部拔结构宏及其级工程禾性质探的变晒化。摊实际闲上非枕饱和馒土含撞水量珠变化鸭时，胞不但炕使有杀效应申力发剑生了叶变化芽，而计且其歉内部里结构(指水芳、气妥的分档布结黎构以唤及它推们的血相互恨作用)及其酱工程涂性质怖也随航之变劈燕化；丝式而非峰饱和届土的览力学歌行为郊不仅诞取决垫于其丝式应力鹅的变拐化，扭而且勾还与著其内臣部结简构的放变化找相关。但其姻公式从简单救，又塌和饱公和土他的有该效应依力的抬表达张式相设类似尊，容独易被际工程隙师掌们握，政也易乏于在硬已有玩的有朵限元敬程序务中实框现和却应用总。在敏特定会的范隶围和评条件甘下，登用于左实际惰工程湖会取医得很包好的汉效果扛。从工想程角连度出剧发，岸有意末义三.非饱肚和土叫有效荒应力川原理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.双应力浇变量称理论提出钻及发冶展◆Co陈le摄ma沾n(陡19耀62栏)外,启Bi取sh低op掌&系Bl固ig恐ht慎(1贞96喝3)仅,食B昆li院gh银t(全19霸67卵)等提辱出了接用两泪个独库立变肯量（予净应苹力和给基质扫吸力俗）描队述非氧饱和评土的畏强度躺和变拘形。◆Fr铜ed都lu极nd枪a蒙nd吩M唇or勇ge亮ns钞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组仔应力缺变量(σ-棒ua)语a桌nd扰(ua-uw)煎√(σ-uw)选an别d叹(ua-uw)(σ-ua)唐a欣nd栋(σ-uw)Fr隆ed举lu佣nd和Mo挥rg博es圣te峡rn（19棉77）通辞过零食位实馒验验围证了练采用快两个成独立泼变量飞的正携确性菊。此后唉，该威理论日得到傻了迅奖速的尘发展谈，并骄居于槽非饱骨和土锄研究捞的主叮流地姥位双应悲力变测量理蔬论在戴三维摩空间刘中应侨力张犬量可钥以表肯示为应力酿张量泳表示4.双应给力变军量理就论非饱万和土浪内的格应力创可以尚通过雄考察王地表霜下基乌质吸字力的涛分布丘状况拳进行袍确定基质屠吸力求的分蛋布受弹到一姑系列砌因素辞的影律响，挡如土腾的类概型，羡非饱植和带民的厚遵度以阁及发胞生于骨地表庆下大箩气交日界面洲处的切液体泰流动烈现象悲等。非饱不和土起内的数应力厕状态无是不俱断变究化的应力狡张量漫表示4.双应尿力变档量理温论应力尊张量朋表示非饱胞和土欠内的亭应力楼状态乡丰是不伴断变障化的4.双应饶力变慰量理培论Su痛ct只io芒n屿fl燥uc言tu透at箩io乒n插un殃de缝r扭an幅e炉xp怜os渠ed歪g仍ro赞un蒸d此su渣rf肾ac风e双应力黄变量理论——零位钱实验4.双应银力变护量理漏论Fr劈燕ed灰lu际nd和Mo仅rg响es译te坐rn（19啊77）通弟过零妹位实折验验肃证了采用勺双应编力变园量的正挣确性。零位昨实验属：实深验过如程中蹄，应困力状兔态变题量等寇量的学增加爆或减它小，叙监测滴土样叨的变飞形如果场所提耽出的洽应力况状态即变量症正确谢的话殊，试核验观近测到鹊的土嗓样的卷体积付和饱致和度强应当候保持悄不变轴平押移技编术进行行非饱爱和土捡试验香时，俗当孔谅隙水馒压力态接近-1钓a统tm（表俭压力齐，即零绝蚁对压河力）要时，珍自由碌水会纹出现压空化狠现象谣。空果化将亮导致爱测量信系统升与土阅孔隙哀间水跑相变打得不该连续萝，使什得所腰测数蜘据不爬可靠4.双应搅力变术量理耳论轴平逝移技井术4.双应旋力变多量理槐论表压力绝对压力

轴平脂移技技术轴平趣移技龙术：瘦最初抓由Hi剪lf（19傲56）提框出，毕在升框高非愚饱和钳土内约孔隙捡气压勤力的阀同时沟，把常孔隙拨水压垦力维眉持在济可测点量的危参考殃值内样。原来码的基闲质吸翁力变健量的才参考布值，狠称之何为“永轴”如，从有负的水迈压和大气男压条件紫“平示移”难到大伶气水舒压与也正的泻气压快条件仁。虽然轨孔隙紫压与第孔隙辫水压释都平序移了次，但值土体莫吸力厘保持勇不变计。由姑于孔听隙水龟压被伴增加搏到正弹值，胜不会盐出现坏气蚀利用笑轴平节移技东术，战可以拆控制竹净应鉴力和警基质舒吸力欲保持暴不变棕，进视行零件位试睛验4.双应弦力变字量理绍论双应昌力变妹量理墙论——零位埋实验4.双应坑力变疾量理顿论Fr冶ed谎lu养nd艺(志19宅73邻)采用灶高岭饺土，疤利用里轴平娇移技莲术做终了19组零班位实讨验4.双应抹力变乒量理壤论轴平要移技术朽的局害限性轴平稿移技古术适软用与厦气相鄙连续仇的土尚，如咸果土葡中存齿在气圈泡，销测得宽基质碰吸力至会偏重高Ba糟ke斩r和Fr旅yd熄ma您n讨论了非继饱和闻土力愤学中独吸力烂和轴慰平移惩技术证的局委限性呀。他府们指旦出当气压缘瑞近似认为1姓at虽m时，基死于毛境细现庆象的稼基质挠吸力蹦，近扭似等登于负庭孔隙浙水压斤力既苦孔隙取水张晨力。榆受气齿化的嫁影响至，孔手隙水构中的庙张力未不可登能大库于某缎一界伍限值然（10判0-舟40厕0k厌Pa左右鸭）。畅在实挺际场傅地中半大于断这一歉值的哗基质姥吸力舍，由木于受态孔隙鹅水气嫌化的葵影响贷，是联不存妙在的岁。所粒以当你吸力兵超过奖这一除界限按值（10奇0-慨40微0k供Pa左右廊）时侍，它辩代表幕什么林，具猴有何敬种含脏义？前此时猎非饱更和土害有效怎应力业的适夺用性母如何？更加重要伪的是刑：轴霞平移无技术塞掩盖跌了负味孔隙责水压畜超过必这一叠界限鞠值的耗气化纪的影鹿响，姥由此漂建立情的非紫饱和偿土的素有效泡应力太和本叙构模发型适门用性研又如额何？温这些慈问题农都是聚值得斯思考赛和深凯入研金究的考。4.双应分力变性量理惊论双应力荐变量理论——局限喂性4.双应歉力变山量理过论非饱抢和土力学桃性质净应促力、基质其吸力饱和絮度◆不能腿考虑光饱和逢度的影傻响——Wh瓜ee筛le失r（20腔03）Sh贡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，综捆合考岔虑了舱饱和绝度和赠双应威力变凯量理象论，挡建立职了非澡饱和泻土的伸本构递模型试验我表明遭：即用使净他应力倚（ne怎t小st则re锋ss）、蚀基质开吸力趴和孔乓隙比矿相同疑，但剂两个锦具有刘不同携饱和龄度土就样的座力学斑行为唱和土受颗粒薪之间剥的相距互作饥用力司（即鸽所谓定的有示效应女力）由却可庸以不腔同2.捏2双应律力变诉量理奶论4.双应艘力变尿量理会论◆气相粉封闭娃时的远影响气相泛连通残时孔隙钢中气针相压抛力≠识土样忽表面挎气相旧压力双应汤力变犯量理竖论正杆确Bo虽ck穷in端g京&析Fr摧ed剃lu坡nd业(当19脱80雄)试验振证实气相笛封闭懂时处于量封闭陷状态针的气贤相压蒜力将裤发生郑变化固，导致午气相欲体积堵刚度锻变化非饱打和土力学精性质蛮变化双应力婶变量理论——局限洒性4.双应龄力变附量理龙论◆不能娃自动买退化险为饱湖和土益有效比应力应力输张量饱和初时，尼吸力钟为0双应壶力变筝量理扰论的报评价用净陵应力仁和基获质吸确力作规为两售个独胜立应筋力变细量具依有以扭下优梳点：1）它枯们相扩互独虎立，浓在三躁轴实桑验中拖是可校控的；2）不恒含材堆料参抚数，凳因此猾应力槽空间凝在整库个变翁形过秒程中阵是不齐变的妙，所跪以实散验容菜易控拢制，爽实验禁数据津也容础易得双到解街释；比如果娃应力障包含肢材料樱参数撒或变雅形影娱响，葬则在晕应力证作用乳下材右料的呢响应温就难次以准殊确的简区分根是应贯力的长影响纷还是余材料残参数引或变搬形的毙影响陕造成迟的，蔽并使君应力订路径贵变得禁复杂；3）加就载路党径明螺确。其缺点涂为：1）用和它们降建立副本构贵模型茫时难楚以处畏理饱粱和与朝非饱怎和状问态的努连续辈和光究滑的颠变换；2）难浊以处插理强前度随答吸力梅的变灾化，骑这是苹由于槐高吸闭力的页局限需性导印致的；3）其右水力猛模型白与力愈学模烘型相谱互没赠有关直系，职难以疼处理报饱和商度的祥影响个以及留力与潮渗流新的耦佩合问果题。4.双应博力变羊量理爱论三.非饱改和土盗有效歌应力甘原理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.醒1非饱和写土的刊变形摇功的亦表达堂式5.非饱轮和土斯的广沈义有宇效应誓力原腐理理论屿基础——多相文孔隙上介质苹理论按照帮复合数混合执物理饺论的盐思想德，通送常假爸定多怖相孔捎隙介孩质存她在三寇种尺迹度：剥微观松尺度盟、介记观连寄续介陈质尺压度和跳宏观达连续僵介质婚尺度所。目前伐认为密：只农有后屡两个棵尺度氧才会耍对多沸相孔加隙介借质的私宏观并性质凤有直嗓接影取响。在微雅观尺迅度，惨每一洪相的肚控制弓方程隙都可胁以由宅经典拥的连东续介撑质的勿平衡珠方程捆来得护到。饭利用早平均价化理愁论，梦可以遗得到鱼介观藏尺度仍的变替量和波每一神相的欠平衡诊方程乔。对沾于单访相（真土中津的某烂一相炕）介柳质的壁情况念，在尤介观北尺度款下，骂其局惠部平晴衡方最程和缸经典灾的连窝续介公质的踪蝶平衡债方程融相同唤，再鞭由介赔观尺堪度进缸一步律体积啊平均阿化，画得到腹宏观杀的变谁量以谎及每皆一相尤和总爪的平堡衡方筝程，价这时欺需要塘考虑俱各相冈之间叠的相妇互作吵用。平衡晶方程5.非饱吉和土庸的广煎义有查效应辛力原魄理非饱酱和土雅各相总平衡档方程非饱顷和土叼整体挺平衡猫方程其中斥，质量纺守恒动量马守恒能量标守恒5.顾1非饱和拜土功绪的表淘达式我们诱以土起力学幼中的盛一些脊基本杰变量雨作为寸出发秧点和服参照案，推第导并前建立衣一些咳相应套的物未理量停和基跳本方兆程，根首先票假定爆：非饱邀和土凤中的测同一贿点，隙三相逝温度旧相同普，不魄考虑榨温度农影响致。忽略缸在不值同相先之间喇的质骑量、芽动量闭、内岩能的饮转化炼。三相版之间莫有明磨显的掩交界队面，件并不陪能相蒸互浸小入和赴混溶改。非饱燥和土惩各相罢之间摘没有倚熵的猜互相靠变换兔。5.非饱闭和土锈的广喝义有热效应赏力原踢理利用勿前面植给出伟的守誉恒方档程，吗经过渠推导风可以晒得到症功的威表达贞式：非饱党和土宵广义引有效逆应力孙原理5.非饱歉和土铁的广鸡义有者效应倦力原检理在固宪体骨扯架中炎传递堤的有悬效应直力与固锯体骨燥架变果形之章积产福生的俘功基质匙吸力始与孔烫隙水扫的变化习之积臣产生瞒的功气体膀体积腿与气匆体压桶力变化日之积消产生犁的功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费有效设应力席原理秧：应当率以非遇饱和抬土的翁总变负形功跪表达分式为相基础税，考墓虑式明中所想有三浓项的借影响驴，即袄需要寒考虑青式中染所有饰广义无力以顷及与盘其相辩对偶著的广庄义变稠形的既作用止和影各响。因此惧，建衬立非互饱和沉土的庙本构伤方程况所需吗的应杏力状妨态变走量应氧当包狗括有效肺应力、基质暮吸力和气体搬压力。他衡们相愿应的笼应变就为广义常有效宜应力纵原理目前光普遍艘认同帅：采遍用二雾个应堂力变句量作垒为本她构变挑量。角但采绳用何胃种具饲体变高量，叫依赖的于研浴究者境的认采识和挠方便采用Bi雀sh跪op形式随的有苍效应邀力和鼻吸力注作为届两个搬独立席应力驶变量搂具有真以下优点可：1）用克它们浙建立看本构渐模型结时饱胡和与者非饱键和状洁态是斥可以蜜连续悄和光茂滑的营变换；2）可胃以建劫立体恭积应怜变、奇抗剪焰强度喷和屈车服压唉力之帽间协重调一浆致的败关系；3）很曲容易禁考虑糟水力老滞回逆和饱偶和度哭变化宰的影散响；4）从平力学冲的角泛度，哨它便俘于在吓有限似元中返应用。其缺点网为：1）它而不是员一个直可控功量，其因此鹿在实雹验中勒它不栽方便骄使用兔和控紫制；2）加批载路合径不华易明辉确或扩直接遇表示蒸，而强当缺祥少含宪水量绸的数浙据时李其加澡载路倒径是根不能舱明确副表示击的；3）非胀饱和谷土的睡行为术被同玩时蕴怒藏在氏本构保方程观和有厌效应群力的管定义布中，邻导致笨本构棋方程计的物厅理含剧义不哥是很药明确；4）当今吸力筝和饱笼和度员之积查非常顷大时斤将导板致非龙饱和盖土产台生很型不实欢际的咬压缩。5.非饱慨和土福的广壮义有下效应炊力原鸡理5.烛2非饱争和土屈有效龄应力而的推特导假设栗非饱便和土厦是均纠质各企向同另性的棕，且坏土中伍的水塘和气纱均是奖连通毫的。纯忽略亭非饱痛和土辨中物珍理化位学作漠用力朗和颗时粒尺控寸的租影响谊，只药考虑萍三相错应力薯的作昌用。Lu对多相仇介质宅材料并中RE遭V上的醋应力苍进行额了详资细描重述。阴他指言出，组颗粒座（或蓬微观锤）尺洗度上惑的应聪力变唤量（域即各绩相的利应力浇）要兽转化应为上高一尺籍度（杨即RE绝V尺度离）的扛应力始。既浴应当违先乘尽以各赚自实霉际所歪占据炼的面乎积，岸使其绕转化神为相鸡应的姨力；造再使很其在谨整个RE逼V截面晚上进斜行平尊均，码得到RE快V尺度兵上的旱应力均变量煮，即兄表征完应力。赵成刚、槐刘真择真、余李舰采取这种充方法，先把各骄相的邀应力烘转化播为RE慰V尺度幻玉的宏帮观应有力，有然后诱用连昨续介作质力赠学的方法推导低了非配饱和叼土的条有效夸应力。5.非饱苹和土鉴的广堂义有妙效应唉力原抄理参考歇文献抓：赵成刚,刘真闸真,李舰.土力颠学中的蝴有效锋应力旦原理素和它酒的局限貌性,科学械通报5.腾2非饱物和土凑有效异应力肯的推涌导5.非饱怒和土厚的广宫义有篮效应愚力原染理5.腾2非饱畜和土屈有效迅应力连的推钩导5.非饱画和土废的广爷义有您效应去力原求理5.踢2非饱和个土有赠效应火力的灵推导通过枪把本浆征应轨力转席化为绸表征浆应力铜后，可认以把非拼饱和膊土近范似地榆等效吧为一燥种三包相连念续孔辽隙介盐质材俱料，待并假才定：妻其中拖每一穿点都歉同时烈存在茧三相缝物质渴，并垒且每椒一相图中又界存在百与其稀对应舱的表毙征应减力（劣这与赴实际沟情况户完全字不同）分别扔对土县骨架尽、水和气相取隔惰离体傍，并绑进行偶受力柔分析，在表刚征体模元上灵平均胸化后占，得瘦到用难表征基应力柿表述厌的三帽相各惠自的支平衡油方程厘为5.非饱受和土防的广欧义有忠效应京力原叼理土骨斤架水气将上猾述三扒式相令加；裂由于退三相证之间剑的相撤互作平用互捎相抵怜消，述可得热到如填下表厦达式5.辉2非饱和疏土有老效应进力的穿推导根据绵表征烤应力握与本趣征应至力的绑关系居，可菌以将用表靠征应阅力表昌述的禾三相态各自延的平巩衡方骗程5.非饱东和土荷的广形义有师效应喉力原大理以非饱和柔土的总体，建浇立平衡方程擦，可得到比较符以上怪两式据，可陡以得顽到可见炭，非俗饱和姿土的住总应冈力是踢固-液-气三乔相的湿表征窝应力风之和。总应力魂和各标相本各征应茶力之恢间的关系矛含有各相巾体积塞分数在内。各相应熊力和吃相应帝的体迎积参迟数都狮是简革单的含，其锈物理蹈意义冻也很希明确。5.卧2非饱和灯土有四效应亏力的贪推导5.非饱拾和土肢的广慢义有膝效应到力原信理z方向x方向5.含2非饱和系土有秧效应勺力的蜜推导5.非饱叨和土席的广隙义有恰效应沸力原孩理z方向x方向5.郑2非饱和丛土有雷效应肢力的含推导a-困a截面切割犁的所逼有土朗颗粒逆的总条面积为a-惰a截面切割糟的所婚有颗碌粒上坚表面孔隙年水压闯力作音用的面义积在a-绣a截面的竖组向投很影之蚊和分杜别为：a-窗a截面把切割舰的所忍有颗茧粒上表面证孔隙气压渣力作托用的鼻面积锐在a-翼a截面晶的竖桥向投扁影之矛和分摩别为科：5.非饱采和土录的广挣义有待效应辞力原绳理5.哄2非饱和霞土有动效应荣力的统推导a-耳a截面圈所有土颗渴粒截面列上的有总合力为5.非饱命和土脊的广筋义有摇效应放力原尚理z方向x方向z方向x方向5.裳2非饱和伟土有锤效应圈力的帝推导当表靠征体气元与常周围叹环境固处于傅平衡谨时，嘴假定机上式中a-陶a切割的所联有土蒙颗粒区截面笔面积注上水平x方向的总淹剪切耕力不屈受孔静隙水垒压力请和孔愿隙气直压力细的影最响。该午假定在孔堂隙、挖孔隙乱水和帆孔隙自气都赵是均匀扁分布济且各向繁同性施时是头合理赵的。a-很a截面搏上固狼相的砌平均援正压蹦力（荣即固嘴相表似征正烛压力练）为5.非饱卸和土压的广踩义有趟效应誓力原表理a-焦a截面亦上固僚相的平均爪剪切先力（即初固相表征挂剪应喷力）为如果5.令2非饱和走土有很效应敢力的牺推导5.非饱靠和土购的广匀义有培效应捕力原燥理由于侧总应善力表万达式础为从而语有非饱斑和土息平均嘴骨架浓应力池的表鸣达式5.精3非饱和差土有座效应秆力的用讨论目前涌有以歇下一精些重盲要问抄题需膀要深较入思听考和消研究5.非饱中和土阵的广搁义有衬效应治力原摊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.毛3非饱染和土渐有效担应力李的讨迈论Fr夏ed息lu响nd等指耽出应圣力状驾态变注量必锣须与被土的宣物理悲性质膛无关谷，有联效应扫力当燥中不针应当令包含学几何的或体脏积等京材料镇信息外。然伟而Fr贞ed粒lu担nd的这泥种提悠法并孕没有凳理论亮依据早，热破力学蛙中状胞态变镰量的肢定义宣为用缘瑞于描宜述一傅个动态系统叠行为黄的一脸组宏泥观变谋量，羽并没轻有要忆求其兽不能购包含寒材料直相关鼠信息陕。通过久非饱森和土叶有效熟应力民的推杆导过脂程，骂可以殃看到躲所建淹立的总应力享和各用相本宋征应悲力之核间的关系中含有各相顾体积落分数在内，其中申各相热应力廉和相库应的阵体积欠参数浅都是雨简单段的，乒其物枪理意笼义也德很明确。由此河可见勤，应狐力状哄态变衔量是洋可以浅包含芹几何询或体瞒积信畜息的帐，并弃不能蹦由此马而否塞定Bi税sh导op有效诞应力独。5.非饱幼和土诱的广姨义有啄效应皮力原雪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.端3非饱惩和土夸有效引应力布的讨红论我们渠的回活答是汪：不偏能。原因是，决力学灿变量恨以及岔力学机平衡堡仅仅孤是整奸个热钞力学浑系统怖平衡糕或整谱个系杰统性捎质的测一个丛方面确，还价有其梢它方上面的牙平衡脾，例话如化夸学势点的平味衡、梁热平开衡等。非饱和星土的骗强度盼和变茎形不根但与赠其受童力情江况有卡关，昆它还翼与周吧围环洋境变盐化（种例如线温度饰、饱堡和度俘等影克响）歇和由晓环境皮变化碎导致所的内母部结极构的卵变化党有关颠。这悉种环通境的枕作用众和内鞠部结龟构变容化的拨影响跪仅用盛力学软量是蹈难以通完备包地描赌述。5.非饱轿和土梁的广贫义有级效应茅力原冶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.仙3非饱黄和土跃有效萝应力活的讨窜论非饱裙和土延有效锈应力庭的表初达式熄和本界构变只量的纸选择外不是食唯一阔的。目前轻普遍歪认同:采用锐二个懂应力西变量觉作为谎本构稿变量丑。但归采用对何种垒具体脆变量除，依竿赖于停研究愚者的女认识朋和方熟便；代但从贿连续灯介质激力学破的表狸征体春元关迅于应糟力的之简单夜性要眉求，斩应该劣选择护简单杂的应沿力作皱为状竭态变念量。评价允本构访模型由的优悉劣不获仅取秃决于挂所选疗择的等应力峡变量圾，更野重要棒的是诵取决搭于它纯对非耻饱和给土的吧关键嫁性质确的描检述能拢力。例如唱目前拢有2种建彻立本巧构模遭型的合方法:5.非饱