张 照,孙德安,高 游

(上海大学土木工程系,上海200444)

Alonso等[1]提出了非饱和土弹塑性本构模型(Barcelona basic model,BBM),开辟了非饱和土本构模型的研究道路.在过去二十年多的时间内,国内外已有不少非饱和土本构模型问世,较为典型的有早期Kohgo等[2]、Gens[3]、Wheeler等[4]提出的非饱和土弹塑性本构模型,但是这些模型只考虑了吸力而没有直接考虑饱和度对非饱和土力学特性的影响,也没有考虑土体变形对持水曲线的影响.针对这种不足,有一些学者提出持水和力学性状耦合弹塑性本构模型,如Wheeler等[5]、Gallipoli等[6]、Sun等[7]、Hu等[8]的耦合弹塑性模型.虽然耦合弹塑性模型能同时预测非饱和土的持水性状和力学性状,但它们都是建立在压实土或击实土的试验数据基础上.因此,这些模型虽能较好地预测非饱和压实土或击实土的持水性状和力学性状,但很少能合理地预测泥浆固结土样(用于模拟沉积土)的持水和力学特性.非饱和沉积土广泛存在于实际工程中,如吹填沉积土的地下水下降后,土体就处于非饱和状态.Sheng等[9]提出的SFG(Sheng-Fredlund-Gens)模型能预测泥浆固结土样的变形特性,可以描述沉积土干燥过程中的体积收缩现象,但缺陷是模型采用净应力和吸力作为应力状态变量,未考虑持水性状与力学性状的相互影响.刘艳等[10]对SFG模型进行了修正,从非饱和土的广义有效应力角度出发将饱和度考虑到模型中,但由于缺乏非饱和泥浆固结土样的试验数据,故未对该类土的试验数据进行系统地预测和……