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第47卷第7期山西建筑VoL07Not0

・54・2021年4月SHANXIARCHITECTUREApr.2021

-岩土工程-地基基础-

DOI：10.13719/j.coki.1009-6825.2021.07.020

新饱和土有效应力原理下的水渗流流量计算

王国义

（中电建成都建设投资有限公司，四川成都610212）

摘要：引入岩土给水度参数,计算出中和应力系数，由力的平衡原理优化了太沙基有效应力原理，推导出新饱和土有效应力原理

公式,实现了水土压力分算与合算的统一计算。相同的推导方法，通过中和应力系数，优化了达西定律公式,从理论上推导出新的

宏观上均质饱和土中水渗流流量计算公式，拓宽了达西定律公式的适用范围。希望能对理论土力学的发展和饱和土中水渗流流

量计算有所帮助。

关键词：中和应力系数，新饱和土有效应力原理，达西定律，渗流流量

中图分类号:TU411文献标识码：A文章编号：1009-6825（2021）07-0054-03

0引言重,kN/m3;（”为水的高度,m;m为岩土给水度;®为水平

截面上重力水通道所占面积占总面积的比值。

J.K.MitcOell认为太沙基关于饱和土体的有效应力原

理是土力学的“拱心石”［2。经典土力学中的太沙基一维新饱和土有效应力原理中的水应力是孔隙水压力产生

渗流固结理论，比奥固结理论,土的排水与不排水强度及其的作用力在水平截面上的平均水应力，土骨架应力是土骨

指标，渗透变形，地基的预压渗流固结等许多课题，都是建架接触面之间传递的竖向力（土的浮容重产生的力）和孔

立在有效应力原理基础上的。太沙基的有效应力原理也是隙水对土骨架切割面的竖向力（孔隙水压力的作用力）的

土力学能够成为一门独立的力学学科的标志性理论［2。但合力在水平截面上的平均应力。土骨架应力实际上有一部

太沙基有效应力原理的适用性越来越多的专家、学者提出分是孔隙水压力作用的结果。平均水应力M可认为是中

质疑，并提出自己的观点,希望能达到“水土分算”与“水土和应力，土骨架应力6,可认为是有效应力。水平截面上重

合算”的统一。方玉树［36］和李广信［760］针对太沙基有效应力水通道所占面积占总面积的比值®可定义为中和应力

力原理正确与否进行了大量的讨论，许多专家、学者还坚信系数。所研究的土只要在任一水平截面上®值是相等的

太沙基有效应力原理是正确的。相同道理,基于对达西定（即土在宏观上是均质的）就可以采用新饱和土有效应力

律理论的信任,岩土中的水渗流流量在达西定律的基础上原理进行水土压力计算。

衍生出多种计算方法7564］,但未有人研究为什么达西定律1.2不同类型土的中和应力系数

只适用于砂土和一般黏土地层，也未研究出适用于所有类现根据岩土的给水度m［］（如表1所示）计算出中和

型饱和土的水渗流流量计算公式。应力系数®值（见表2）。

笔者75］基于新饱和土有效应力原理分析方法,引入岩表1岩土的给水度m

土给水度参数，计算出中和应力系数,对达西定律公式中的岩土名称m

过水面积进