孔隙壓力係數B

A.W.斯肯普頓提出以孔隙壓力係數表示孔隙水壓力的發展與變化。根據三軸試驗結果，通過引用孔隙壓力係數A和B，可以建立軸對稱應力狀態下土中孔隙壓力與大、小主應力之間的關係。其中孔隙壓力係數B為在各向應力相等條件下的孔隙壓力係數，它是土體在等向壓縮應力狀態時，單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量。

基本介紹

• 中文名：孔隙壓力係數B
• 外文名：Pore pressure coefficient B
• 學科：土力學
• 定義：各向應力相等條件的孔隙壓力係數

公式推導

根據三軸壓縮試驗的結果，通過引用孔隙壓力係數A和B，就可以建立軸對稱應力狀態下孔隙壓力大小與大、小主應力之間的關係。圖1表示了圖中孔隙壓力的發展，設一土單元在各向相等的有效應力作用下固結，初始孔隙水壓力=0，意圖是模擬試樣的原位壓力狀態。如果受到各向相等的壓力的作用，孔隙壓力的增長為，有效應力的增長為：

根據彈性理論，如果彈性材料的彈性模量和泊松比分別為E和μ，在各向應力相等而無剪應力的情況下，土體積的變化為

將代入上式可得：

式中，——土骨架的三向體積壓縮係數，；它是土體在三軸壓縮試驗中土骨架體積應變和圍壓增量的比值；

V——試樣體積。

土孔隙中由於增加了孔隙壓力，使土中氣和水壓縮，其壓縮量為

式中，n——土的孔隙率；

——孔隙的三向體積壓縮係數，它是土體在三軸壓縮試驗中孔隙體積應變與圍壓增量的比值。

由於土固體顆粒的壓縮量很小，可以認為土體積的變化等於孔隙體積的變化。

由式和可得：

整理後得

式中，B為在各向應力相等條件下的孔隙壓力係數，稱為孔隙壓力係數B。它是在等向壓縮應力狀態時，單位圍壓增量所引起的孔隙壓力增量。

圖1

特點

對於飽和土，孔隙中完全充滿水，由於水的壓縮性比土骨架的壓縮性小得多，，因而B=1，故；

對於乾土，故B=0；

對於非飽和土，0<B<1，土的飽和度越小，B值也越小。