非饱和土与特殊土力学的理论与实践

对非饱和土与特殊土（包括填土、黄土、膨胀土、膨润土等）开展了持久深入的研究,取得了系统的创造性成果：在国内率先研制成非饱和土固结仪、直剪仪、渗气仪、小型三轴仪、温控三轴仪、多功能三轴仪和土工CT-三轴仪等一系列仪器设备,揭示了非饱和土与特殊土的水气运动规律、变形、强度、屈服、水量变化、细观结构演化、温度效应等许多重要力学特性规律;构建了岩土力学的公理化理论体系与多种组合形式的非饱和土的应力状态变量;提出了各向异性多孔介质的有效应力理论公式与非饱和土的有效应力理论公式;建立了非饱和土与特殊土的本构模型谱系（包括非线性、弹塑性、热力耦合与结构性损伤模型）;创立了非饱和土三维固结的混合物理论及其固结模型谱系,自主研发了分析二维固结问题的软件,求得一维固结问题的解析解和二维固结问题的数值解,形成了完整的理论体系。应用研究成果解决了小浪底大坝等多项重大工程的疑难问题,表明所建理论能够指导实践,为工程决策提供理论支持和科学依据。

非饱和土与特殊土力学及工程应用研究的新进展

对非饱和土与特殊土力学及其工程应用的近期进展做了全面系统的总结,内容包括仪器研发、基本特性、理论模型和工程应用。对非饱和土的应力理论和本构模型及缓冲材料的热力学特性等前沿科学问题做了重点阐述。在非饱和土的基本问题研究进展方面,详细讨论了持水特性、水气运移特性、结构演化、强度特性、应力理论、本构模型和数值分析;在特殊土研究进展方面,涉及16类土,主要介绍了我国广泛分布的黄土和膨胀土及用于高放废物地质处置库的缓冲材料,对其土压力、增湿变形、蠕变特性、浸水试验、边坡、动力特性和地质灾害等有关问题作了详细讨论;在非饱和土与特殊土力学的应用方面,介绍了两方面的进展:理论成果的工程应用和实用技术的研发;文末对今后的研究工作提出了若干建议。