非饱和土与特殊土力学的理论与实践

摘要

对非饱和土与特殊土(包括填土、黄土、膨胀土、膨润土等)开展了持久深入的研究,取得了系统的创造性成果:在国内率先研制成非饱和土固结仪、直剪仪、渗气仪、小型三轴仪、温控三轴仪、多功能三轴仪和土工CT-三轴仪等一系列仪器设备,揭示了非饱和土与特殊土的水气运动规律、变形、强度、屈服、水量变化、细观结构演化、温度效应等许多重要力学特性规律；构建了岩土力学的公理化理论体系与多种组合形式的非饱和土的应力状态变量；提出了各向异性多孔介质的有效应力理论公式与非饱和土的有效应力理论公式；建立了非饱和土与特殊土的本构模型谱系(包括非线性、弹塑性、热力耦合与结构性损伤模型)；创立了非饱和土三维固结的混合物理论及其固结模型谱系,自主研发了分析二维固结问题的软件,求得一维固结问题的解析解和二维固结问题的数值解,形成了完整的理论体系.应用研究成果解决了小浪底大坝等多项重大工程的疑难问题,表明所建理论能够指导实践,为工程决策提供理论支持和科学依据.