在高放废物地下处置、地热资源开采、天然地表上的路基/边坡工程、天然气水合物的开发、地下空间开发利用、冻土区工程建设等诸多领域,都涉及到非饱和土在热、水力、力学、化学等多场作用下的耦合问题。本项目以多孔介质理论为基础,将土体视为多组分三相混合物,运用理论建模、数值模拟和试验研究相结合的方法,研究非饱和土内各层次的平衡方程和本构方程的建立方法和步骤,提出多组分非饱和土非线性多场耦合模型框架;研究特定条件下自由能函数和耗散函数的选取规则,建立非饱和土变形-渗流-传热耦合模型;研究本构模型中屈服函数、硬化规律和流动法则如何考虑温度影响,建立考虑温度效应的非饱和土弹塑性本构模型,并通过编制计算程序实现模型的预测功能;研究温控非饱和土三轴仪的研制方法,开展不同温度下的非饱和土土水特征曲线试验、各向同性压缩试验及三轴剪切试验,揭示温度对非饱和土基本性质的影响规律,并通过试验结果验证本构模型的适用性。
英文主题词Unsaturated soil;Thermo-hydro-mechanical coupling;Temperature effect;Temperature controlled triaxial apparatus;