《非飽和土三個基本問題的研究》是依託北京交通大學，由趙成剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非飽和土三個基本問題的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙成剛
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對非飽和土的三個基本而重要的問題，即非飽和土的臨界狀態；非飽和砂土的相變和非飽和膨脹土的本構關係進行研究。建立非飽和土到達臨界狀態的必要條件，並探討其相應的關係；通過實驗論證非飽和土相變的存在以及建立其具體表達式，並將建立新的既可以考慮剪脹也可以考慮剪縮的非飽和砂土本構模型；從巨觀和微觀兩個尺度的角度，發展和建立可預測膨脹性非飽和土的毛細滯回和力學行為耦合的雙尺度本構模型。通過對這三個基本問題的研究和探討，可以促進和深化對非飽和土力學的認識和理解
結題摘要
針對非飽和土的一些基本問題進行了研究，取得以下成果： （1） 從土的各相平衡方程出發推導得到了非飽和土的平均骨架應力的表達式，並參照飽和土中有效應力的確定的方法，定義非飽和土的平均骨架應力為非飽和土的有效應力。 （2） 基於相變狀態定義了土的狀態參量，並考慮應力誘發的各向異性，建立飽和砂土的邊界面本構模型以及一個針對飽和密砂的循環載入的彈塑性本構模型。 （3） 建立了適用於膨脹性非飽和土的二元介質模型以及適用於吸力循環作用的膨脹性非飽和土本構模型。 （4） 利用非飽和土三軸試驗系統（GDS）對非飽和粉砂分別測定不同淨應力和吸力條件下松砂和稍密砂剪下至臨界狀態過程中試樣強度、體變、孔隙水體積及飽和度等相關狀態參量的變化情況。在對試驗數據分析和總結的基礎上，給出非飽和土剪下至臨界狀態的條件，並建立不同坐標平面上非飽和土臨界狀態具體方程。 （5） 基於熱力學內變數理論，建立了能綜合考慮毛細滯回效應和非飽和土體積變形影響的土一水特徵曲線模型以及研製了一種不同溫度下的土一水特徵曲線的實驗裝置。 （6） 基於複合混合物理論，建立了非飽和土中熱-力-滲流耦合理論公式。並建立了二維軸對稱模型，對高放廢物地質處置庫中非飽和膨潤土緩衝層的熱–水–力耦合過程開展了有限元模擬。
