王国义 蒋宗全

摘 要：笔者根据非饱和岩土水平截面的力平衡原理，引入岩土给水度参数，分析孔隙水压力作用力、大气压力作用力、土骨架传递力三者之间的关系，推导出水平截面上的孔隙水平均应力、大气平均应力和土骨架应力，提出了非饱和岩土广义有效应力原理的水气土压力统一计算方法，进而从理论上推导出考虑大气压力条件下的非饱和岩土侧向静止水气土总压力。希望能对非饱和岩土基坑支护计算有所帮助。

关键词：非饱和岩土;给水度;孔隙水压力;大气压力;土骨架传递力;统一计算;水气土总压力

中图分类号：U451 文献标识码：A

Abstract：According to the force balance principle of unsaturated geotechnical horizontal section，the author introduces the geotechnical water yield parameter，analyzes the relationship between pore water pressure force，atmospheric pressure force and soil skeleton transfer force，and deduces the pore horizontal average stress，atmospheric average stress and soil skeleton stress on the horizontal section，A unified calculation method of hydro pneumatic earth pressure based on the generalized effective stress principle of unsaturated rock and soil is proposed，and then the total lateral static hydro pneumatic earth pressure of unsaturated rock and soil considering atmospheric pressure is deduced theoretically.It is hoped that it can be helpful to the support calculation of unsaturated rock and soil foundation pit.

Keywords：unsaturated rock and soil;water yield;pore water pressure;atmospheric pressure;transfer force of soil skeleton;unified calculation;total water，air and earth pressure

1 概述

太沙基有效应力原理[1]自从提出以来，一直存在争议。部分专家、学者提出质疑，并提出自己的观点，希望能达到“水土分算”与“水土合算”的统一。王洪新[2]把土的孔隙比、界限含水量、颗粒分析等物理参量引入水土压力计算中，提出一个水压力比率，把有效应力强度指标和总应力强度指标统一在一个强度公式中。并且给出了一个“水土分算”和“水土合算”的算法，实现了两者结果之间的过渡。刘发前[3]提出对于单粒结构而言，“土压力”为土颗粒与所吸附结合水对地下结构物的作用，对于近似于絮状的结构，大部分流体水受到土颗粒的吸引、絮状结构的束缚无法形成流动水，有效土压力降低，水压力大打折扣，这就是黏性土中实测水土压力接近于“水土合算”的原因。方玉树[4]提出水压率的概念，在此基础上修正了孔隙水压力、浮力、浮重度等的计算方法。……