1、目前在工程界廣泛應用的土力學理論是經(jīng)典的飽和土力學。然而地球表面的土層絕大部分都處于非飽和狀態(tài)，即使是軟土地區(qū)的土層其地表層也必然處于非飽和狀態(tài)，飽和土只是非飽和土的特殊狀態(tài)。因此，簡單地將飽和土力學的經(jīng)典理論推廣應用于一切土質狀況顯然是不科學的。我國著名學者包承綱等曾指出世界上超過半數(shù)的國家都在承受著或者經(jīng)歷過由非飽和特殊土引起的工程地質災害，然而關于非飽和土土質特性的研究起步很晚，理論研究更是鳳毛麟角?？梢?，非飽和土基本性質和行為的

2、研究具有非常重要的理論和實踐意義。
　　根據(jù)當前非飽和土本構模型的發(fā)展現(xiàn)狀，其大致類型可分為彈性模型、彈塑性模型和結構性模型等，其中以理論有力、形式靈活的彈塑性模型應用最為廣泛。非飽和土的彈塑性模型需要在選定的非飽和土應力狀態(tài)變量和應變狀態(tài)變量之間建立適當?shù)臄?shù)學模型，以便根據(jù)應力的變化對應地計算出土體的彈性應變和塑性應變的變化。彈塑性模型在應力與彈性應變間采用彈性理論，這部分比較簡單，而且一般不存在差異或爭議；而在應力與塑性應變見

3、則需要采用塑性理論，解決土關于體應變和剪應變的屈服面、硬化參數(shù)與硬化規(guī)律以及描述應力變量下應變發(fā)展規(guī)律的流動法則等各類有關問題。
　　本文在對黃泛區(qū)廣泛存在的非飽和砂質粉土的試驗研究的基礎上，通過在BBM模型中引入基于熱力學和連續(xù)介質力學推導得到的屈服面方程，結合試驗得到的土水特征曲線和加載濕陷屈服線，建立了黃泛區(qū)非飽和砂質粉土的本構模型。相較于BBM模型，該模型理論基礎更加堅實，同時又能反映黃泛區(qū)非飽和砂質粉土的土質特性。在土水

4、特征曲線的基礎上通過控制土樣含水率達到控制吸力的目的，從而進行了不排水條件下的剪切試驗。對比試驗結果與理論模型在定吸力應力條件下的計算結果，發(fā)現(xiàn)該模型對黃泛區(qū)非飽和砂質粉土的應力應變表現(xiàn)具備較好的模擬效果。主要研究內容為：
　?。?）土質特性研究。首先用濾紙法測定了非飽和砂質粉土的土水特征曲線，然后在不排水條件下采用英國 GDS三軸儀試驗系統(tǒng)對不同含水率土樣進行了固結試驗和剪切試驗。
　?。?）理論模型的建立。首先依據(jù)熱力學

5、和連續(xù)介質力學理論推導了非飽和土有效應力表達式的形式，進而得到非飽和土屈服線的方程，依據(jù)固結試驗結果得到了加載濕陷屈服線LC的方程，硬化方程采用BBM模型的形式，采用非相關聯(lián)流動法則建立了本構模型。
　　（3）理論計算與剪切試驗結果的對比分析。在定吸力的應力條件下，依據(jù)本構模型計算土樣的應力應變關系，并與不排水剪切試驗結果對比，驗證本構模型的適用性。結果發(fā)現(xiàn)：該理論模型不能準確反映低飽和度的砂質粉土應變趨于軟化的變化形態(tài)，但是對于