土體在脫濕過程中，隨著含水量的減少，內(nèi)部顆粒間有效應力逐漸發(fā)展，使得土體剛度變大，體積發(fā)生收縮變形。在無外荷載作用下，土體內(nèi)部由于土水相互作用產(chǎn)生的粒間應力是土體剛度和體積發(fā)生變化的主要驅動力。

　　武漢巖土所董毅研究員，長期致力于包括非飽和土測試技術與理論在內(nèi)的多相巖土介質(zhì)力學與工程方面的研究。針對非飽和土的脫濕行為，提出了主動有效應力和被動有效應力的概念，定義了土體在無外荷載作用下，主動有效應力與孔隙比之間的關系為自固結，通過實驗研究測試了一系列不同膨脹性土體的脫濕過程收縮特征曲線、吸應力特征曲線、彈性模量方程，并給出了自固結特征曲線，揭示了自固結壓縮系數(shù)與土體液塑限之間的相關性。該成果對土體在非飽和狀態(tài)下的有效應力原理進行了深入的詮釋，為非飽和土的強度變形以及開裂問題的深入研究奠定了理論基礎。

　　相關研究成果得到國家自然科學基金項目NSFC-51779254和美國國家科學基金NSF CMMI-1363315, CMMI-1622781的聯(lián)合資助，發(fā)表于巖土工程權威期刊《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering》，論文題目“Drying-Induced Consolidation in Soil”。

　　論文鏈接：https://ascelibrary.org/doi /10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002327

圖1：主動有效應力與被動有效應力的區(qū)分，以及脫濕過程中土的自固結概念模型 

圖2：不同膨脹土體的自固結特征曲線 

（文/圖 土動力學組）