[科普中国]-孔隙压力系数B

A.W.斯肯普顿提出以孔隙压力系数表示孔隙水压力的发展与变化。根据三轴试验结果，通过引用孔隙压力系数A和B，可以建立轴对称应力状态下土中孔隙压力与大、小主应力之间的关系。其中孔隙压力系数B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，它是土体在等向压缩应力状态时，单位围压增量所引起的孔隙压力增量。

公式推导根据三轴压缩试验的结果，通过引用孔隙压力系数A和B，就可以建立轴对称应力状态下孔隙压力大小与大、小主应力之间的关系。图1表示了图中孔隙压力的发展，设一土单元在各向相等的有效应力作用下固结，初始孔隙水压力=0，意图是模拟试样的原位压力状态。如果受到各向相等的压力的作用，孔隙压力的增长为，有效应力的增长为：

根据弹性理论，如果弹性材料的弹性模量和泊松比分别为E和μ，在各向应力相等而无剪应力的情况下，土体积的变化为

将代入上式可得：

式中，——土骨架的三向体积压缩系数，；它是土体在三轴压缩试验中土骨架体积应变和围压增量的比值；

V——试样体积。

土孔隙中由于增加了孔隙压力，使土中气和水压缩，其压缩量为

式中，n——土的孔隙率；

——孔隙的三向体积压缩系数，它是土体在三轴压缩试验中孔隙体积应变与围压增量的比值。

由于土固体颗粒的压缩量很小，可以认为土体积的变化等于孔隙体积的变化。

由式和可得：

整理后得

式中，B为在各向应力相等条件下的孔隙压力系数，称为孔隙压力系数B。它是在等向压缩应力状态时，单位围压增量所引起的孔隙压力增量。

特点对于饱和土，孔隙中完全充满水，由于水的压缩性比土骨架的压缩性小得多，，因而B=1，故；

对于干土，故B=0；

对于非饱和土，0