非飽和土力學(xué)培訓(xùn)基本原理與SWCC

北京交通大學(xué)土建學(xué)院巖土工程系高等土力學(xué)AdvancedSoilMechanics劉艷北京交通大學(xué)土建學(xué)院巖土工程系Email：非飽和土力學(xué)理論簡介二、基本原理1.基本變量2.相界面平衡3.毛細現(xiàn)象4.吸力5.土水特征曲線

1、基本變量1.1狀態(tài)變量與材料變量1.2非飽和土的多相特性1.3非飽和土中的基本變量狀態(tài)變量1.基本變量狀態(tài)變量需要對眼前現(xiàn)象的系統(tǒng)性狀態(tài)做全方位描述的參量。描述系統(tǒng)特征所需的非材料變量狀態(tài)變量應(yīng)力狀態(tài)變量總應(yīng)力、孔隙壓力、有效應(yīng)力變形狀態(tài)變量應(yīng)變張量、應(yīng)變不變量、孔隙比流動狀態(tài)變量飽和度、含水量、總水頭溫度、壓力、相對濕度……材料變量1.基本變量材料變量物質(zhì)的固有屬性，取決于該物質(zhì)的種類，常常隨著材料的不同或材料狀態(tài)不同而變化材料變量密度、彈性模量、滲透率、粘滯性……本構(gòu)定律用于描述狀態(tài)變量與材料變量之間的相互關(guān)系狀態(tài)變量與材料變量1.基本變量狀態(tài)變量需要對眼前現(xiàn)象的系統(tǒng)性狀態(tài)做全方位描述的參量。描述系統(tǒng)特征所需的非材料變量材料變量物質(zhì)的固有屬性，取決于該物質(zhì)的種類，常常隨著材料的不同或材料狀態(tài)不同而變化材料變量密度、彈性模量、滲透率、粘滯性……狀態(tài)變量應(yīng)力狀態(tài)變量總應(yīng)力、孔隙壓力、有效應(yīng)力變形狀態(tài)變量應(yīng)變張量、應(yīng)變不變量、孔隙比流動狀態(tài)變量飽和度、含水量、總水頭溫度、壓力、相對濕度……本構(gòu)定律用于描述狀態(tài)變量與材料變量之間的相互關(guān)系基本變量1.基本變量非飽和土的多相性質(zhì)1.基本變量非飽和土的多相性質(zhì)非飽和土是一種三相的多孔介質(zhì)固體顆粒組成土骨架骨架間的孔隙中填充著液體或氣體四相體系固相土骨架液相孔隙水氣相孔隙氣收縮膜1.基本變量混合物的一部分要成為獨立相，必須滿足兩個條件具有與相鄰物質(zhì)不同的性質(zhì)具有明確的分界面非飽和土的多相性質(zhì)1.基本變量三相體系四相體系基本變量——水頭1.基本變量

基本變量——水頭1狀態(tài)變量與材料變量孔隙率(孔隙度)WaterAirSolidVaVwVsVvV體積定義:土中孔隙體積與總體積之比,用百分數(shù)表示表達式:基本變量——孔隙率1.基本變量

土?？紫堵?液相孔隙率:氣相孔隙率:代表了各相在土中所占的體積百分比

孔隙比孔隙率關(guān)系:在某種程度上反映土的松密定義:土中孔隙體積與固體顆粒體積之比,無量綱表達式:WaterAirSolidVaVwVsVvV體積定義:土中孔隙體積與總體積之比,用百分數(shù)表示表達式:基本變量——孔隙比1.基本變量體積含水量含水量飽和度WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積表達式:定義:土中水的體積與孔隙體積的比值飽和度表示孔隙中充滿水的程度Sr=0:干土Sr=1:飽和土0<Sr<1:非飽和土基本變量——含水量與飽和度1狀態(tài)變量與材料變量定義:土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用百分數(shù)表示表達式:

基本變量——密度定義：單位體積的質(zhì)量（kg/m3）土的密度土顆粒水氣1.基本變量

干密度比重

WaterAirSolidVaVwVsVvVma=0mwmsm質(zhì)量體積基本變量——粘滯性流體在受到外部剪切力作用時發(fā)生變形（流動），接內(nèi)部相應(yīng)要產(chǎn)生對變形的抵抗，并以內(nèi)摩擦的形式表現(xiàn)出來。流體產(chǎn)生的抵抗力定義為流體的絕對（動力）粘滯性μ，它與運動粘度υ的關(guān)系影響因素：壓力和溫度1.基本變量

粘滯性對非飽和土中流體的傳導(dǎo)和流動行為有很大影響。較高的粘滯性會導(dǎo)致流體的滲透性降低，從而降低其流速；反之亦然孔隙水的粘滯性控制著整個土體的壓縮和流變行為基本變量——相對濕度相對濕度：表示空氣中水蒸氣的濃度1.基本變量二、基本原理1.狀態(tài)變量與材料變量2.相界面平衡3.毛細現(xiàn)象4.吸力5.土水特征曲線

2.1空氣徹和水仇的相厘互作藥用水有三蠻種形態(tài)刮：固態(tài)佳（冰）嗎、液態(tài)黃（水）竭和氣態(tài)濤（水蒸握氣）2.相界面些平衡空氣理與水陜的相椅互作蓄用水變巧成氣——空化、鉛沸騰氣溶于水——溶解、裝擴散2.1空氣頌和水患的相昌互作灣用——空化2.相界賭面平溪衡液態(tài)（黎水）→氣態(tài)象（水臉蒸氣恥）空化：鞭液體的款絕對壓政力小于活蒸汽壓沸騰承：液緣瑞體的縫溫度州高于慈飽和巷蒸汽鍋溫度2.引1空氣游和水丈的相慈互作植用——溶解氣體在悼水中溶丑解溶解于根液體的閣各氣體軋組分的援相對量溪與其在翼總氣體旗中的相禽對含量慌成正比溶解候于液袖體中季的總磨氣體沈質(zhì)量忙與氣哥相總喪壓力志成正帶比Hen紫ry’吹sL節(jié)aw：一尖定液顫體體父積所禁能溶問解的乓氣體頑的摩卵爾質(zhì)郊量與額平衡腔態(tài)時缺，該脆氣體脈在總垃氣體承中的腥分壓腳力成俗正比隙，比將例系斃數(shù)稱皺為Hen斷ry常數(shù)溫度雷相關(guān)桑性：Hen士ry常數(shù)與湊溫度緊徒密相關(guān)雪（表3.被2）2.相界撲面平執(zhí)衡2.1空氣彈和水知的相境互作勒用——擴散氣體在宴水中擴竄散自由空越氣在壓略力增大秧時，與賭溶解空神氣之間晃將產(chǎn)生趴壓力差屆，驅(qū)動餓自由空濤氣進入斃水中Fic側(cè)k’s集La搬w：單歷位時論間內(nèi)接通過活單位器面積遮的氣號體質(zhì)針量等棵于擴弊散系耍數(shù)D乘以肺氣體側(cè)的濃我度梯拉度擴散印系數(shù)D，m2/s2.相界面陶平衡So腥me拔p薯ar載ti注cl升es闊a郵re撈d膏is翻so仍lv蒜ed塌i譯n肉wa豎te潛r.梯I懼ni贏ti楊al梨ly側(cè),劍th材e英pa孫rt擱ic設(shè)le炕s際ar警e娃al鉆l見ne賣ar稼o督ne墊c鈔or憤ne咱r塊of鹽t矮he撐g兇la的ss蜻.扭If速t劈燕he懇p殺ar悄ti哨cl監(jiān)es未a劉ll啄r餓an顯do貨ml洪y蘿mo氏ve妖a男ro你un銳d胞("外di帳ff近us肉e"慘)選in喘t倍he灶w沙at傍er緩,額th篩en英t拘he腫p增ar經(jīng)ti淹cl塑es菠w竟il攝l圖ev寫en萄tu嗓al灣ly剖b跌ec圣om發(fā)e犁di牲st袋ri淚bu子te群d遼ra暑nd拴om醬ly屆a策nd射u泄ni笨fo鳴rm欲ly2.2表面點張力定義浸：展費開或練收攏貫物質(zhì)泥相交維界面欺上單沃位面觸積時夏所需姐的能米量單位：J/m2，N/找m2.相界面平平衡2.橋2表面張野力氣液交桑界面上湯的表面氣張力來鄭源于組耗成液體清相物質(zhì)組的分子朱之間的咱不平衡胃力作用常把表則面張力糕視為是讀沿著交趟界面邊順界分布膊的集中古力，但祥實際上關(guān)的表面徒張力是英分布應(yīng)悶力的合揀力，不廳僅作用籃在交界錫面上，憲而且還斯作用在纖也想物卻質(zhì)的一險定深度菜以內(nèi)2.相界手面平盛衡如果交禮界面上梢無壓力響差（即ua=uw），則負該面平誼坦，無仆表面應(yīng)鍬力作用如果交慢界面上理存在壓叛力差，芽則需要窗有表面痕張力來不使體系汽保持平臘衡2.2表面脈張力表面張刷力大小柴與溫度宴有關(guān)，跟通常會靠隨著溫府度的增盼加而降就低2.相界面較平衡2.臘2表面張呀力2.相界餃面平墻衡2.2表面張計力方程簡謎單描述臟了表面甜張力與盼表面曲所率的關(guān)肌系水在格毛細會管里立上升邪現(xiàn)象回，則2.相界面閘平衡2.3交界面——兩個妖水滴托之間哭的平體衡閥門崇打開瘡會出死現(xiàn)什困么現(xiàn)過象？2.相界飯面平鄉(xiāng)豐衡小水滴勒曲率半廳徑R1小于大四水滴的暈曲率半蛙徑R2，其內(nèi)嶼的水壓掘力大于適大水滴僚。因此晚閥門打世開時，峽大水滴依變得更陰大，小謊水滴變末得更小煤。當(dāng)小返水滴進豬入導(dǎo)管聲內(nèi)且形像成了一由個彎曲存半徑等艷于R2的彎液每面時，活管內(nèi)液原體停止亂流動。2.3交界杯面——固液辱氣交嘉界面妻的平悟衡三相體遼系中，建控制交交界面的壘因素有子：表面婦張力、窮固體顆確粒的幾足何形狀放和固液忌接觸角親水醒性物牙質(zhì)表面砍張力鹿將提瓶供一思個向爪下的以拉力哈，使端得密疼度低拌于水充的固孫體顆膊粒浸凈入水器中非親兄水性孩物質(zhì)表面把張力形將提肅供一奪個向榆上的駁拉力晶，使老得密土度大助于水倉的固挑體顆豪粒浮廢于水票面2.相界漲面平愈衡2.3交界面——固液氣憤交界面泡的平衡2.相界崗面平封衡2.踏3交界羊面——接觸勤角定義肝：氣-水交界墾面上的險切線與丈水-固交活界面黨上直秧線之首間的互夾角α。固-液-氣三未相體傷系內(nèi)蒸任意慶兩相富相互寺接觸浪物質(zhì)臭相的備固有至屬性2.相界面鳥平衡2.3交界面——接觸角接觸選角對且固液燈氣交簽界面吸的幾絨何形鍋狀以括及相撫應(yīng)的趙物理仙性質(zhì)漿具有搜重要寒的影搭響。毛細管征中的接查觸角α可能的千取值范浮圍有：α=0成?理想螺浸潤狠表面0?<α<9峰0犯?部分潤嚴濕表面α=朋90稿?中性喪表面90?<α<1烘80扭?部分償排斥膨性表登面α=18強0?理想底排斥回表面2.相界面拋平衡2.謹3交界端面——非飽臉和土2.相界獸面平月衡三者力脆平衡2.病3交界香面——非飽和牽土2.相界面陵平衡二、基度本原理1.狀態(tài)變量與材料變量2.相界面平衡3.毛細現(xiàn)象4.吸力5.土水特征曲線

3.1即Y振oun柏g-L蘋apl舅ace方程180儀6年，Yo種un郊g-趟La享pl遙ac魯e利用克勢能制理論暮推導(dǎo)了基質(zhì)勢吸力與為交界面批幾何形乏狀關(guān)系誼的雙曲推率模月型公式取任意尤氣-水交界醋面上的軍一點O為研或究對輛象，迎假設(shè)儲其達堂到了婆力學(xué)綿平衡3.毛細糊現(xiàn)象積分3.駐1猾Y肢ou各ng煩-L索ap片la染ce方程3.毛細現(xiàn)趁象You浮ng-井Lap良lac廉e方程3.1孔Y鳳oun勸g-L廢apl暴ace方程3.毛細彼現(xiàn)象3.2毛細上辰升高度表面命張力泊作用回使得采毛細資管內(nèi)駐水上元升，本上升乳高度昌與孔筍徑大慈小有亦關(guān)3.毛細現(xiàn)隱象靜力平兩衡條件否下容器閣中交界原面平直向，基質(zhì)燈吸力趨隔近于0：毛細夫管內(nèi)抖，基丘質(zhì)吸或力為挎：從而有忘：3.2毛細上升羊高度影響因蒼素：●毛細萬管長殿度●毛細征管管虹徑●孔隙術(shù)大小倡分布3.毛細省現(xiàn)象二、基棄本原理1.狀態(tài)變量與材料變量2.相界面平衡3.毛細現(xiàn)象4.吸力5.土水特征曲線

4.吸力土中吸芽力反映狀土中水領(lǐng)的自由稍能狀態(tài)產(chǎn)生序土體注總吸關(guān)力的凍物理雹與化純學(xué)作到用機鎖理就鍋是相鉛對于般自由勞水狀怠態(tài)來浩說，眉土中破孔隙編水勢廊能的員減少類量土體封孔隙帖水的摧勢能雖可以輝利用念化學(xué)杯勢能遠、壓責(zé)力勢直能或鼠水頭帆勢能倍的形斗式進著行表士征忽略溫查度、重紀力與慣跑性的影皆響，促儲使土體屠孔隙水蕉勢能降煩低的主致要因素已有：毛細作忍用——水-氣交疤界面聞曲率岔以及汽負孔攝隙水?dāng)n壓力短程吸率附作用——固-液（稈即土糧中孔縣隙水做）交匯界面腐附近距的電亞場與炊范德茶華力狗場作憲用而落產(chǎn)生滲透作擁用——孔隙水紋中溶質(zhì)讀溶解的矩結(jié)果4.吸力吸力的稀單位土體忌孔隙碧水的麻勢能屢可以產(chǎn)利用妨化學(xué)狗勢能催、壓齡力勢蔑能或橫水頭濕勢能佳的形差式進孟行表膀征。化學(xué)勢能反映符每單位掘質(zhì)量所霜包含的廈能量，其單位為J/m沖ol或J/存kg；壓力勢能反映焦每單位毯體積所蒜包含的遮能量，其單位巨為J/m3=N冒/m2=P痕a；水頭勢能反排映每單銷位重量晉所包含災(zāi)的能量，其單位為J/N學(xué)=m。勢能、壓承力見和水勒頭則的單朝位間刃具有億如下關(guān)系4.吸力孔隙水幟勢能4.吸力cap跨ill濁aryos爭mo磚ti顆cel陶ec測tr掘ic鎖alva攝n隊de勻r甜Wa復(fù)al沃s隨著喬交界衣面曲郵率的水增大迎（意例味著朵含水辟量降敗低，腳負孔角隙水招壓力羊的數(shù)氏值變叢得更鋤大）饑，化賄學(xué)勢民能會保顯著施降低孔隙光水勢梁能4.吸力對更君普遍姿的、況非稀障釋溶蹦液的圣情況猛，滲否透壓孤力可吉以表點示為泰（Sha鑄w，199伏2）隨著溶媽液溶質(zhì)示濃度的倘增加，從滲透壓基力也逐之漸增加武，相應(yīng)素的孔隙辣溶液的旺化學(xué)勢度能卻降充低當(dāng)土中比有化學(xué)晨溶液輸印運時，暢土中孔捕隙水的升化學(xué)溶克度發(fā)生端改變，勝此時滲途透吸力康對土的變性質(zhì)具黎有較大而的影響規(guī)。然而屑就其它算情況而蒸言可忽蛇略吸力所中的滲鮮透部分豎?？紫钝櫟畡葸b能4.吸力以上教兩式膽表明槍：當(dāng)高水分蛇子相貸對原鈔理土籃顆粒笛表面叉時，薦電場星和范障德華雕力引軟起的煌化學(xué)長勢能妙的降終低值柏要遠鑒小于拍水分霧子靠株近土牲顆粒泳表面攏是化后學(xué)勢欠能的總降低滔值。上述每謊種作用駕機理均鄉(xiāng)豐造成了笑化學(xué)勢受能的下卡降，這階些下降蟲只能的喪總和就甩定義為偉土水系森統(tǒng)的總勸吸力土體的馳總吸力4.吸力Su墻ct把io恩n孔隙年水與群土顆貧粒間狂相互喇作用暴而產(chǎn)撕生的澇吸力詠中的歐各個巧部分因溶質(zhì)填溶解作桌用而產(chǎn)蕉生的吸繭力毛細描作用吸附慢作用滲透豪作用基質(zhì)吸尖力的探沾討基質(zhì)綠吸力誕中的珍毛細瓶部分精和粘燒吸部牲分在土概念徒上的遺區(qū)分而是明岡顯的寒，但擔(dān)難以頸通過管試驗拌手段臺加以區(qū)分基質(zhì)吸視力中的轟各個部妹分對非梨飽和土頁行為影止響的機秩理并不偽相同。進對于低牽塑性的饑或較高私含水量減下的土寬體，基筆質(zhì)吸力說中毛細株部分占倆支配地賄位；然掩而對于苦高塑性昆的粘土期或較低態(tài)含水量鄰下的土月體，基址質(zhì)吸力奸中粘吸愧部分占拔支配地奏位。當(dāng)基原質(zhì)吸滔力很灘大時奸，只逝表明國液相遠吸附醉到固董相的觸程度腔很大仇，但稱絕不哪能認鄰為是舊傳統(tǒng)完意義共上的勤負孔丹隙壓奶力很睡大。褲然而鴿，在出以往度的研淋究中抄，通貸常忽勒略基每質(zhì)吸腦力中升粘吸肝部分嘗的作調(diào)用，齊認為困基質(zhì)獨吸力耍僅由進毛細佳作用遼產(chǎn)生夾，致愈使基榴質(zhì)吸雨力很臟大時胞，認紡為負壘孔隙件水壓節(jié)力亦殺很大。目前針攤對非飽傭和土所螺建立的滿本構(gòu)模錦型多是仿基于毛覺細機理脂，因此就這些模望型對高弄塑性的邪粘土或療低含水次量下的便土體的喇適用性搜是值得探討的。4.吸力二、朵基本懼原理1.狀態(tài)變量與材料變量2.相界面平衡3.毛細現(xiàn)象4.吸力5.土水特征曲線

土水蹄特征坦曲線So源il在W扣at案er想C秩ha呈ra暢ct答er顫is館ti亦c遙Cu犧r(nóng)v掌e糊(S鴿WC羨C)用于描和述吸力延與含水抱量之間背本構(gòu)關(guān)晝系的函露數(shù)曲線5.土水特蓬征曲線低含裝水量—孔隙蜜水結(jié)晨合水肆形式盟存在—孔隙水渣勢能較習(xí)自由水疫低高含水銹量—孔隙記水以疊毛細將形式現(xiàn)存在—孔隙水租勢能與攜自由水富間差值嶄相對較命小土水特嶼征曲線5.土水特欣征曲線土水檔特征考曲線5.土水特裹征曲線理想化些的土水撕特征曲股線滯后現(xiàn)兄象5.土水鋸特征純曲線滯后現(xiàn)如象Fre裝dlu吹nd(籃200把0)總結(jié)了SW善CC出現(xiàn)會的滯恭后效泰應(yīng)的聲原因蘇，主樹要包括:(1)孔隙尺寸茫分布到不均轎勻。在濕化鍬過程死中，話水將沃首先德進入花濕鋒榆附近客的小漢孔隙盡，并饅將其霧充滿污，然定后再嚷充滿虜大孔勒隙。伐這是磨因為朽在小測孔隙熟中的蠻孔隙端水具死有最抗低的子化學(xué)秤勢（后最穩(wěn)蘇定）席，而寬在大柱孔隙梢中孔踐隙水表化學(xué)膀勢較紗高。在干燥過戀程中，功位于大駕孔隙中鼠的孔隙甚水首先洪排出來尿，然后烏再輪到包小孔隙瞧排水，設(shè)孔隙內(nèi)腎的氣體糠就有可本能會沿丘著連通識大孔隙算形成連坐通的氣影流路徑青，從而蒙阻隔了隸小孔隙俯的進一投步排水倉，使得嬌孔隙水近在孔隙慰介質(zhì)中散呈塊狀通分布。薄然而，塊在濕化百過程中成，由于錢小孔隙井首先被兩充滿，秋所以不塔會形成容上述水厭流通路譯阻隔現(xiàn)猛象，使喜得孔隙厚水分布伐相對比領(lǐng)較均勻。(2)氣體體橫積變化撲不同當(dāng)吸落力增途加或慈減少命時孔覺隙中受的氣叢體的伴體積鞋及其震變化鹽是不各同的惜，并蕉導(dǎo)致議飽和加度的容變化悲也不鑒同。(3)觸變框和時和間效賀應(yīng)。5.土水檢特征鏈曲線滯后現(xiàn)齒象(4)瓶頸雅效應(yīng)——墨水瓶楚滯后作即用不同大小的析孔隙，拆以及相旦互連通雀的孔隙稍喉道之腎間的尺贈寸差別嗽造成了周這種作籌用。在揀浸潤過殿程中，泊由于孔孕隙以及澇與其連誕通的喉細道之間漂存在著噴尺寸差耐異，孔鍬隙水在瘦涌入的剩過程中例自然面絹臨著瓶香頸的“吩約束”隊而難以奮突破，沈?qū)е略谖肯嗤懥ο陆紳檿r的亂含水量逼小于干標(biāo)燥時的意含水量傷。5.土水凳特征字曲線滯后現(xiàn)筋象(5)接觸鐘角的稿影響。在干燥晃與浸蒙潤過壯程中技，水-氣交福界面例上的欺接觸襪角會競有所駝不同損。一村般干程燥時儲接觸錄角小聾，浸蔬潤時突大；板小的切接觸年角對搞應(yīng)的彼表面諒張力腦較大辟，因宅此對土水的完滯留仆能量心較大賞。接寫觸角慘的大渣小差冰異決業(yè)定了聲水的計滯留董特性先的差腐別，投這種剪現(xiàn)象座稱之要為雨紙點效秒應(yīng)。5.土水塌特征素曲線SW骨CC模型目前，夫習(xí)慣用龜室內(nèi)試色驗加理滋論模型壟的方式論對SWC涂C的滯后扛性進行嶄描述。對于考慮滯柿后效應(yīng)總的任意此路徑的SWC做C，由于皇室內(nèi)試惹驗往往竹費時費尚力，進挪行完整稱的循環(huán)焦路徑實慮驗資料答并不多。現(xiàn)有的滯后討模型主申要包括迷以下幾盟種類型：經(jīng)驗偽模型域模幅型理論外每推模型邊界秩面模模型參考文魄獻：Ph等am蒸H宣Q弦,頭Fr瞇ed找lu帳nd昨D角G稿,怎Ba間rb管ou株r開SL.Ast肆ud狐y溉of顏h鼓ys仇te曬re刷si肢s炊mo勁de闖ls做f雀or績s醒oi感l(wèi)-道wa羞te賣r后ch會ar維ac完te辯ri浸st述iccur防ves匙.Can訴adi居anGe證ot容ec訴hn扎ic遣alJou必rna票l,200狂5,伙42(蛋6):銳15株48-挨156濟85.土水特毀征曲線SW沈CC模型5.土水特隸征曲線(P舉ha困m,圈e鄙t現(xiàn)al行,2費00孝5)SW扎CC模型5.土水飄特征嫁曲線(Ph蹲am,退et楚al童,20交05)SWC濃C模型——經(jīng)驗?zāi)Ｈ市瓦@類滯憶后模拌型主漂要是核以經(jīng)逗驗公蹲式為莖基礎(chǔ)贏而建仰立起懲來的肺，大練致分娘為兩類一類是曲線沈的擬合公式代表性瀉模型：Sc裹ot援t等(19講83)提出的比子例縮觀放模型有一蕩些研究者在Sco戲tt模型基礎(chǔ)之上理做出雪了一戚些修眠正，耗如Ka淺wa匹i等(20籮00)，Ka哈ru京be等(2姐00同1)實際上掃描鬧曲線藍形狀糧與邊艘界面貼形狀螺并不磚完全蘇相符察，因凳此該答類模陽型的呆精確果度不寶高，刃但是江由于方其簡溉單適病用，類因此筋得到等了一脹定的喝應(yīng)用惹。另一類石是基各于干妻燥/浸潤邊適界之間耳的關(guān)系膊進行預(yù)贊測的經(jīng)驗汁模型代表性態(tài)模型：Fen命g&F致red貍lun齒d(1裳999)模型此類模型雨主要是旗對浸潤/干燥運邊界梢面的神描述媽，缺幟乏對瘦任意知掃描團線描擱述的惱功能可。但換是，尿該模側(cè)型僅頸需少虜數(shù)的午幾個朱點即慌可得罰出整坊條曲剩線。涼另外姿，在財簡化說的Fe廳ng撞&筒F田re留dl倒un叔d模型中烘可以用羽一條邊飲界曲線況即可擬觀合另外握一條邊切界線。Fen業(yè)g&壺Fr稅edl滿und模型嚴以及翻后續(xù)情的簡肆化模懼型擬剝合的秧精度雞非?；胃?，播而且外所需按標(biāo)定涼的數(shù)上據(jù)較退少，輕因此敞在邊收界面污的模江擬中巧得到票了廣挪泛的滑應(yīng)用忌。5.土水睡特征蜂曲線SWC堡C模型——域模型域模型懸是一種膊將土視點為孔隙彎的集合熊體，以痕每個孔灣隙的吸勁排水特脖性作為敞基本的雪研究單豆元，在傘統(tǒng)計學(xué)飄的基礎(chǔ)禁上，通慮過引入孫孔隙水獨分布函盆數(shù)來計揭算土中孟含水量軟隨吸力乖變化規(guī)灰律的土唉水特征匙曲線滯頭后模型。域模型吧本質(zhì)腎上是巡壽一種員利用節(jié)邊界閑滯回繞圈通弱過內(nèi)端插的仙方法嫁計算皇掃描踏線的拼計算棍模型睡，早猾期的中域模老型在崗計算燈時除般了需囑要實交測兩貫條邊硬界曲分線外符，還化需要盲一定開數(shù)量赤的掃逆描線堅來標(biāo)防定參博數(shù)，立由于永這些秋模型烏在計些算時匪所需夢的實季測數(shù)在據(jù)較后多，院因此呢應(yīng)用突起來幼并不譜方便。Mu課al距em只(1這97促3)假定“孔捆隙水益分布恥函數(shù)克可表處示為園兩個槐獨立六分布蛾函數(shù)捉的乘用積”情，利合用“徹相似慨性假嚴定”平簡化開后的慢域模僻型僅標(biāo)需實封測兩像條邊益界曲幅線即幟可預(yù)械測滯拜回圈罷中的酸掃描哀線。Mu惰al接em隨后將他睜的相明似性救假定竄應(yīng)用伴到了奸一系駕列毛挪細滯睜回循贏環(huán)模置型中，既提高族了域鎖模型女的計蠟算精猴度，拼又在盈一定漠程度雅上簡備化了計算過程摔，使勤得域眉模型橋在工包程中觀得到槐了一覽定的毯應(yīng)用。域模型容的優(yōu)睜點是秤具備君良好妥的理密論基清礎(chǔ)，區(qū)在一礦定程鳳度上棵能夠領(lǐng)反映翠土水忍特征悅曲線形滯后格特性逝的物撒理本亡質(zhì)；擔(dān)其不叨足之立處在赤于，捎這類兔模型禁的計任算過撐程，感尤其巨是計結(jié)算高愚階掃慨描線纏時，擦在吸脈力變始化歷宋史未址知的汁情況弄下確休定掃趟描線觀過程素十分灰復(fù)雜涼，因持而限天制了下它在兄工程洪上的遼應(yīng)用獸。5.土水治特征兔曲線SW材CC模型——理論豎外推模型Mua籮lem模型貴暗示著浸兵潤與諒干燥階掃描噴線非缸常規(guī)想則而拿又光墳滑的屬穿越慚區(qū)域懲邊界判，但唯是試膚驗結(jié)費果(To婚pp，19嘗71表明：干燥斧邊界曲辯線的斜鏟率往往憑與掃描護線的斜誼率不同。Pa頭rl午an貿(mào)ge（197椒6）在Mu啟al賺em的相胃似性煩假設(shè)賄的基梢礎(chǔ)上延，提綱出了天理性呀外推錘模型踐，Hog錢art訓(xùn)h等(19幸88)，Li淘u等(199吐5)發(fā)展了理性傘外推模墊型，使店其能考殲慮含氣瞧量的大葡小。此類理性本外推模巴型存在豆一些難存以解決墳的缺陷臨：在含趟水量變迫化較小裹時對掃趴描曲線雜的描述柄往往比王較準(zhǔn)確乖，但是樂一旦含折水量變環(huán)化范圍界太大，魔或者浸穿潤掃描僵線貼近尋于浸潤頭邊界線敞，這時莖模型的牲預(yù)測結(jié)添果往往板與實測耐結(jié)果有糟不小的牙差距。5.土水胞特征太曲線SW已CC模型——邊界少面模推型根據(jù)邊窯界面塑性理乎論，可以利戰(zhàn)用加載駱面上的碰應(yīng)力點涂與其在頌邊界面偶上的映慌射點之悟間的距嶺離來確柿定加載棟面上的益塑性反雞應(yīng)?；谶@一稅理論敗，Li庭(嘩20脫05切)[1攪01漂]和Wei形(2到006恭)[10陸2]分別建尤立了模趁擬土水配特征曲茄線滯回悔循環(huán)的徒計算模集型。模型以邊界完浸潤沸和干款燥曲畝線作愚為計勒算的題邊界詞，以油浸潤-干燥的轉(zhuǎn)反彎點清作為投企影中心叔，建立耗了掃描節(jié)線上的虛斜率與關(guān)邊界曲千線斜率我之間的份關(guān)系。優(yōu)缺點夠：能夠計算高屆階掃描鳴線，每股個模型歐中各有羅一個參階數(shù)，標(biāo)縫定參數(shù)泄時除了避需要測殿量邊界魚干燥和他浸潤曲甚線外，競還都需瘡實測一皮條一階鑄掃描曲聰線，因名此利用鍬這兩個評模型計嚇?biāo)愣夹枥艘峁┟C較多的揭試驗數(shù)于據(jù)。5.土水制特征敞曲線SWC歲C模型偏舉例5.土水折特征維曲線SWC零C影響因昨素SWC軋C主要受吐到土的棵礦物成扶分、孔兵隙結(jié)構(gòu)嘗、密實弓程度、像溫度和辦水溶液扁的影響。土體礦孝物成寄分不煤同，捐土體慣的持蘭水能置力會淹不同可，隨臥著土邊中粘衣粒含賄量逐振漸增韻多，橋土的市進氣裙值和哲殘余餓體積盼含水袍量都津逐漸鄭變大增，持抬水能個力逐圣漸增智強。捎一般剛來說碰，砂窩土的街進氣秒值小啊于10嫩kP源a，粉直質(zhì)粘屈土的逆進氣漏值在10亂-1弦00畫kP傻a，而監(jiān)粘性玻土的護進氣風(fēng)值可使達幾勻十至呼幾百揀千帕。對于確定延的土疏樣并幸且溫頁度變億化不宴大時失，礦刺物成勉分和號溫度慘影響叛可以熔不考役慮，粉此時梯孔隙如結(jié)構(gòu)夜和密應(yīng)實程麻度的櫻影響懇其主典要作新用。油土體康的孔喜隙結(jié)側(cè)構(gòu)對SW鏟CC、其自劃身的變找形，滲完透系數(shù)畏都存在戴影響，土體變擁形將疾改變凳土的籃密實嚼程度(表現(xiàn)主為孔洪隙比右的改摘變)，進蟻而影強響到呈土水竊特征劇曲線鞏在“茂含水縣量-吸力患”空辣間中指的位憑置和艇形狀。5.土水護