[科普中国]-残余孔隙水压力

简介

孔隙水压力是指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间。从振动孔隙水压力发展的整个过程来看，可大致分为 2 个阶段： 振动孔隙水压力以较快的速度发展； 振动孔隙水压力主要体现了波动效应，几乎没有累积效应。残余孔隙水压力是指饱和土在往返剪切作用或循环剪切作用下引起的一时不可恢复的孔隙水压力。当残余孔隙水压力达到一定值，会使土的有效应力趋于零，全部应力由土骨架转移到水，土的抗剪强度和抵抗变形的能力，几乎完全丧失，而且变形的增长具有突发性，土转为液化状态。例如在海洋工程中最重要的荷载是波浪荷载，波浪荷载以循环压力波的形式作用于海床上，引起海床中孔隙水压力和有效应力的变化，使海床出现变形、剪切破坏、液化等现象，导致海床的失稳，甚至引起坐落于海床上的结构物发生破坏。变幅波浪荷载作用下振动孔隙水压力的上升与累积损失能量紧密相关。在三向非均等固结条件下，初始主应力方向角、初始偏应力比、初始中主应力参数对残余孔隙水压力与累积损失能量的关系均有较大影响，在相同的累积损失能量下，初始主应力方向角与初始偏应力比越大，残余孔隙水压力越小；但残余孔隙水压力随着初始中主应力参数的增大而增大1。

饱和土饱和土为土体内的孔隙基本上被水充满的土。《土工试验方法标准》的“试样制备和饱和”一节中明确给出了饱和标准是“饱和度不低于95﹪”（颗粒粒径小于60mm的土）。土的饱和度Sr是土的孔隙中水的体积与孔隙体积之比，用百分数表示，形容土的孔隙被水所充满的程度。它可以用于判断土的干湿程度，变化范围为0~100%。Sr=0为干土，Sr=100%为饱和土，0