刘小文，查崇伦

(南昌大学建筑工程学院，江西 南昌 330031)

非饱和土与饱和土不同之处在于其内部具有气相[1]，气相的存在使土的性质大为复杂化，如基质吸力的影响，使得非饱和土力学性状与饱和土有很大的差异，这些差异给非饱和土工程性状的研究带来了许多困难。对于非饱和土的力学性质研究，需要借助特定的仪器进行试验[2-3]，学者研究基质吸力对非饱和土的影响，大部分都是通过室内试验进行分析，但有时试验繁重昂贵，边界条件不能随意应用。应力应变结果也仅限于特定的条件下采集，无法获得材料在各种情况下的应力应变状态。而伴随着计算机技术的发展，数值模拟应运而生。颗粒流模拟的优点在于能够从微观上反映土的力学特性和颗粒的运动，数值模拟技术的不断发展，这种方法也越来越让人接受。基于颗粒流离散元方法，许多学者对土的性质进行了模拟研究，如罗勇等[4]使用PFC3D模拟无黏性土的工程力学性质；蒋明镜等[5]使用PFC2D模拟出单粒组密砂直剪试验的剪切带；贾学明等[6]用PFC3D进行大型直剪试验模拟土石混合料；Antonio 等[7]对粗砂进行了直剪试验研究。许自立[8]通过找寻颗粒间黏结强度与其含水率的关系，进行模拟非饱和和三轴试验，但其未建立基质吸力对非饱和土强度的关系，且只模拟了三轴试验，剪切面固定。综上所述，众多学者的研究主要集中在砂土及岩体中，目前国内外学者使用颗粒流方法模拟直剪试验研究土体力学特性，大部分用于砂土以及饱和土上，对于非饱和土的研究甚少。……