非飽和土力學吸力非飽和土的水力特性(保水特性)非飽和土的力學性質(zhì)滲透性變形強度RegionaldistributionofunsaturatedsoilsLocalverticalzonesofunsaturatedsoilsGROUNDWATERTABLE-Waterfillingthevoids-AirinadissolvedstateSATURATEDSOILUnsaturatedSoilREV

asaFourPhaseSystemTwoPhasesthatdeformandcometorestunderastressgradient(SOLIDS)SoilstructureContractileskinTwophasesthatcontinuouslyflowunderastressgradient(FLUIDS)WaterAirSoilparticlesAirContractileskinWaterREV=RepresentativeElementalVolume第二節(jié)非飽和土的水力特性也叫保水特性(water-retentionbehaviour)，用水分特征曲線(SWCC)表示非飽和土的吸力與含水量或飽和度或體積含水量之間關系土的粘性越大，同一含水量時吸力越大。這是由于土的顆粒大小及土的礦物成分不同所引起的，顆粒越細，礦物的親水性越強，它們的吸力就越大

ZonesofDesaturationDefinedbyaSoil-WaterCharacteristicCurve,SWCC051015202530350.11.010.100.1000.10,000100,0001000,000Gravimetricwatercontent,

w(%)Soilsuction(kPa)AirentryvalueBoundaryeffectzoneTransitionzoneResidualzoneResidualconditionInflectionpoint在降低含水量(脫水曲線)及增加含水量(吸水曲線)情況下測出的水分特征曲線是不一樣的。脫水曲線在吸水曲線的上面，說明在同樣吸力條件下，脫水時要比吸水時具有較高的含水量

這種滯回現(xiàn)象可用土體中孔隙的幾何形狀加以解釋

土的孔隙可以看成孔徑大小不一的毛細管，見左下圖，取一段孔徑大小變化的毛細管來研究，一端插入水中，脫水過程是較細的孔徑起控制作用，而吸水過程則是較粗的孔徑在起控制作用。故在同樣吸力作用下，脫水過程毛管中具有較多的水分，這種現(xiàn)象稱為瓶頸效應。

另外還可從水與土粒表面的接觸角來解釋，脫水過程的接觸角θ1小于吸水過程的接觸角θ2，θ越小，毛細水的高度越大。故同樣管徑的毛細管，脫水時要比吸水時有更多的毛細水，如右下圖孔隙比對水分特征曲線的影響用同種土樣擊實制成的不同密度試樣的SWCC。試驗是增加含水量條件下完成的，即為吸水曲線?？紫侗葘Ψ秋柡屯恋腟WCC的影響很大?？紫侗刃〉腟WCC在孔隙比大的右邊，也就是說，同樣吸力條件下，孔隙比小的飽和度要比孔隙比大的高?？紫侗葴p小，保水性增大。這可能是由于孔隙比小時氣體難進入的緣故土結構對水分特征曲線的影響

同一種土，即使孔隙比e相近，其SWCC也會因土結構的不同而不同。用不同制樣方法得到同種土試樣的SWCC。在e相近的條件下，用泥漿固結樣的SWCC在擊實試樣的右邊，i.e.,泥漿樣的進氣值要大。泥漿樣的過渡區(qū)間的曲線斜率比擊實樣的要陡。其原因可能是由于泥漿樣的孔隙比較均勻，大孔隙尺寸比擊