渗透力概念的力学分析及广义化探讨

摘要：

渗透力是土力学中重要而艰深的概念之一.在分析渗透力现有成果基础上,首先辨析提出了相关的水力梯度定义和Darcy定律表述之间的协调性问题,从而明确了传统渗透力表述式中水力梯度的协调性定义方法;然后,基于力学机理较严谨的Biot固结理论并引入体力、广义有效应力原理和总渗流势方程等,分析提出适用于广义多孔介质(含土体)的广义渗透力的一种定义,即广义渗透力在力学上是广义有效应力系数张量与总渗流势梯度的点积,这区别于传统假说.在Terzaghi有效应力方程适用的范围内,广义渗透力可以退化为总渗流势梯度这一常见形式.还探讨了渗透力的其他力学性质,以及考虑渗流速度影响的广义渗透力改进途径.所得结论有助于拓展对渗透力概念的认识.

关键词：渗透力、水力梯度、Biot固结理论、渗流、广义有效应力原理

所属期刊栏目：39

分类号：TU411.5(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51278028,41172221;中央高校基本科研业务费专项资金项目2014JBM087,310821161119

在线出版日期：2017-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2088-2101