咱们中国人创立的新概念土力学（包括非饱和土） [复制链接]

  没有人帮忙，只好自问自答。 f~U#z7  
自答1、应该用有效应力的新概念代替经典有效应力原理，即有效应力是土体中提供抗剪强度的点的集合所对应的应力。  c,.0d  
         经典有效应力的核心是“影响土的变形和强度的不是总应力而是有效应力”。 9n-T5WP  
     新概念土力学，证明了自由水和孔隙气具有等效压缩刚度；证明了总应力压缩模量与渗流水等效压缩模量的曲线相似；有效应力压缩模量起加劲作用，而不是起决定性作用；用超自由水压力的等效压缩系数修正了太沙基一维固结微分方程，证明了太沙基一维固结微分方程应用经典有效应力原理的错误；总的证明了土的压缩变形计算中应用有效应力原理是错误的，土的压缩变形和渗流固结应该用总应力模式。 Q|Nzbmwh  
    原理是自然科学和社会科学中具有普遍意义的基本规律。是在大量观察、实践的基础上，经过归纳、概括而得出的。既能指导实践，又必须经受实践的检验。概念是反映对象的本质属性的思维形式。人类在认识过程中，从感性认识上升到理性认识，把所感知的事物的共同本质特点抽象出来，加以概括，就成为概念。所以概念比原理更确定。 R/Tj^lM  
既然影响土的压缩变形的不仅取决于有效应力，并且土的抗压强度实质上取决于土的抗剪强度，所以，有效应力仅与抗剪能力直接相关。新概念土力学，用有效应力的新概念代替经典有效应力原理，即修正了其错误的部分(土的压缩变形仅取决于有效应力)，又明确地表达了有效应力(土体中提供抗剪强度的点的集合所对应的应力)的本质属性，方便适用。 T^d#hl.U  
  

自答 2、非饱和土有五相：土颗粒、结合水膜、表面张力收缩膜、自由水、孔隙气。 516VQ<?B  
        新概念土力学提出：非饱和土，包括土颗粒（固相）、结合水膜（结合相）、表面张力收缩膜（液-气交界相）、自由水（自由液相）、孔隙气（气相）共五相。 Na~g*)uT$  
     首先，对应抗剪极限状态非饱和土有效应力的大气张力通用公式：σ＝σ`<sub>s</sub>-σ`_c-σ_F＋B_uU_w^a＋(1－X)U_a       p*A^0DN'Fn  
    其中，σ----作用在土中任意面上的总应力（自重应力与附加应力），在Z方向是计算点上面的土体中土固体颗粒、水、空气的重力以及地面荷载q和地面大气压强P_a的作用所产生的应力。 (2\li{$e  
σ`<sub>s</sub>――颗粒接触有效应力。              σ`_c――结合水膜有效应力      σ_F――表面张力垂直分量贡献有效应力。 0L3Bo3:k  
  X――饱和度系数。    B_u――非饱和土的自由水通道率。
.d<~a1k  
  U_w^a―――计算点处绝对压强下的自由水压力，作用在同一平面的自由水上，有重力水、毛细水。 >VpP/Qf  
=g{_^^n  
  U_a――― 计算点处（绝对）孔隙气压力，作用在同一平面的孔隙气上。 ek Y?  
  二、这五相，在经典有效应力原理所取的颗粒接触点（最不利位置）为界的分析截面上，是剖到的相关所有物质。 [V!^\g\6  
  三、对应有效应力的新概念：是土体中提供抗剪强度的点的集合所对应的应力。其中，前3相土颗粒（接触点）、结合水膜、表面张力收缩膜，提供抗剪强度；后2相自由水、孔隙气，没有抗剪能力。 HV]~=Bw2I  
sg'Y4  

自答 3、有效应力的实质是自由水和孔隙气没有抗剪能力，但具有抗压能力，具有等效压缩刚度（等效压缩模量和等效压缩系数）。 %oSfL;W7  
        首先， 有效应力的实质来源于流体的特性，即自由水和孔隙气没有抗剪能力。在土体达到抗剪极限状态的时候，截面上一部分能够抗剪，一部分不能抗剪。提出有效应力的概念，就能够迅速找到与抗剪强度相对应的应力。 6w
.iEb  
        二、太沙基的一维渗流固结理论。饱和土一次加载开始的一瞬间，水来不及排出（压缩模量无穷大），附加应力全部由水承担；然后，水不断排出（压缩模量不断变小），土体不断压缩，水承担的附加应力逐渐交给土骨架；最后，孔隙水压力为零，附加应力全部交给土骨架。 +wPvQKVfI  
     作者用辩证法思想归纳如下：土颗粒先柔后刚，自由水先刚后柔，对立统一构成饱和土总刚度，渗流固结完成实现土体更密实的飞跃。孔隙气、自由水既然有刚度（等效压缩模量及等效压缩系数）就必然参与抵抗压缩变形。“土的压缩变形的变化只取决于有效应力的变化的观点是不成立的” Si%Eimiq  
     很显然，自由水具有抗压能力，其等效压缩模量由无穷大--逐渐变小--等于零，不能忽略不计。 CO6XIgTe  
    三、详细证明见前面楼主建议的论文《非饱和土大气张力通用公式与地基渗流固结沉降》《非饱和土大气张力通用公式与地基压缩变形初探》《用土力学的新概念解读和修正经典饱和土力学》。

自答 4、应该用绝对压强论述土力学。 P24  
       一、用绝对压强论述土力学：大气压强=101千帕，普通混凝土如C20的轴心抗拉强度=1.1兆帕，大气压强与其相比微不足道；而土的抗剪强度常为几十千帕，抗拉强度更小，大气压强与其相比不可忽略；并且，土是散粒体，非饱和土有土粒、结合水、表面张力收缩膜、自由水、孔隙气等等五相，结构复杂，需要用绝对压强来论述。 jq]\oY8y  
    二、作者认为，经典非饱和土力学最不妥的是用相对压强论述土力学，从而有负孔隙水压力之说，一般在教科书的绪论中可以看到其来龙去脉。大气压强=101千帕，按相对压强，碧如土中负自由水压力=-50千帕，孔隙气压力=-10千帕，就表示土中绝对自由水压力=61千帕，绝对孔隙气压力=91千帕，都是压力，或说是浮力，是使上下土粒分离的力。但从绪论，到工程实践，就不知道其到底是拉力还是浮力了，可能就误认为是土体内部的基本物质的吸引力了。所以，有基质吸力、广义吸力、附加内压力、张力吸力、粒间吸力( 湿吸力和结构吸力)等等，繁琐而又神秘。 ;Q%19f3,6  
    三、新概念土力学，用绝对压强论述土力学，是没有负孔隙水压力和吸力之说的。即，在绝对压强下，再没有负自由水压力之说。毛细水上始终作用着正的压力。但由于收缩膜的表面张力的存在，毛细水压力总是小于土中孔隙气压力。但应该注意，结合水膜和表面张力收缩膜，在抗剪极限状态，他们传递拉力，是真的“负的”孔隙水压力。 <GU(/S!}  
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         作者一人经历19年努力，得到这些结果。盼老师、同行给予指正，或点个赞。祝新年快乐！

老师，同行： 9(\N+  
       谢谢在论坛上共同学习。 3B]+]e~  
       如果对我的题目感兴趣，认为有用，愿意合作，若谈妥我可以全部交出及配合。 v}t:}M<;  
       我的邮箱：66229258mlm@163.com（即论文上的邮箱） fpC@3itI  
                                                                         作者 Ge
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                                                                               2017.3.20

   还是没有人帮忙，发表了一篇新论文（2017年6月）。 =5#Jsn?U  
    感兴趣的盼到中国知网上下载《土力学的新概念与土骨架---蒙理明》 =)>q.R9  
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摘 要：本文用土力学的新概念改善和细化了土骨架理论。土骨架的3要素有：土颗粒，包括其结合水；接触（点或面）；联接（收缩膜，公共结合水膜）。土颗粒相互接触，或相互联接，或即相互接触又联接构成土骨架。土骨架溃散指土颗粒即没有接触也没有联接。结合水膜联接最强，其次到收缩膜联接，最弱是接触。土骨架局部失去接触或联接为损伤；溃散或损伤的土骨架重新建立接触或联接为修复，还伴有加密的为增强。饱和土的土骨架体积，是包括结合水膜的土颗粒体积；非饱和土的土骨架体积，是包括结合水膜的土颗粒，加上收缩膜联接的体积。土是由土骨架和广义流体组成的，与非饱和土有效应力的大气张力公式相对应。应该用绝对压强分析广义流体。有效应力的新概念也可以描述为：有效应力是土骨架的接触和联接所对应的应力；总应力由有效应力和广义流体应力组成；有效应力的实质是广义流体没有抗剪能力，但具有抗压能力；应该用总应力模式分析土的压缩变形。分析了泥浆干缩、流沙陷阱、地基压缩变形及渗流固结、特殊土灾变、地震灾害的土骨架；还有人工增强土骨架（地基处理）。 M)RQIl5  
关键词：新概念；有效应力；土骨架；接触；收缩膜和结合水膜联接；广义流体；绝对压强。

静静地看你们讨论

liuzhq_01:静静地看你们讨论 (2017-07-11 14:43)  f_8~b0`  

~O6=dR  
  谢谢支持

P啦，中国人创立的！？你当我没学过非饱和土啊 ;f Gi5=-  

hxz1237890:P啦，中国人创立的！？你当我没学过非饱和土啊 bpkn[K"(  
 (2017-07-19 17:13)  x;+,lP  

<YC{q>EMc  
希望能提些实际问题讨论，共同提高。

       又发表了一篇新论文（2017年12月）。    感兴趣的盼到中国知网上下载《土骨架的新概念与土的动力特性---蒙理明》 C ZJW`c/  
       又有一发现：黏粒网兜群骨架。 &B))3WFy  
       摘 要：本文细化了土骨架的新概念，并对土的动力特性进行分析:天然半无限土体的大气张力库伦抗剪强度由土骨架的接触和联接提供,接触提供4项摩擦抗剪强度,膜联接直接提供真黏聚力。弱结合水膜联接是柔性的，强结合水膜联接是刚性的。阳离子的存在以及偶极子相遇是溃散或损伤的黏粒骨架重新建立公共结合水膜联接的前提。提出了黏粒网兜群骨架的新概念：是土骨架的一部分；在饱和土中，先由黏粒靠公共结合水膜联接形成大大小小的网兜，网兜局部是单层或多层的，不一定均匀；有可能小网兜靠公共结合水膜联接再形成大网兜；也有可能2个网兜共用局部单层网片；大小网兜之间靠公共结合水膜联接在一起组成群；网兜内装有粉粒或砂粒；网兜破损的碎片叫网片。在饱和土中，砂类颗粒与黏粒之间没有胶结；当黏粒没形成网兜群骨架，是破网、网片、散粒时，黏粒只是砂类颗粒之间的润滑剂，数量越多，反而越帮助砂类颗粒运动。在非饱和土中，含水量小时，所有颗粒之间都有胶结（收缩膜或结合水膜联接），抗震能力强。饱和粉土液化判断的依据之一是，在一定烈度下，黏粒含量是否够形成网兜群骨架。高含水量的可塑性黄土震陷的主要原因是，黄土的蜂窝壳体饱和或接近饱和，几乎丧失所有胶结强度，地震时蜂窝壳体塌陷。还分析了高含水量的饱和粉质黏土、软弱黏性土震陷的主要因素。 o}[wu:>yk  
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