孔隙水压力

工程常识之

孔隙水压力

孔隙水压力包括静孔隙水压力和超静孔隙水压力。

静孔隙水压力：不会引起土体体积变化的孔隙水压力。包括静止的地下水以下土体中的孔隙水压力和稳定渗流场土体中的孔隙水压力。（稳定渗流场中的渗透力是一种体积力，大小与水力坡降成正比，方向与渗流方向一致，渗流过程不考虑土体体积变化）

超静孔隙水压力：土体有变化趋势时而产生的孔隙水压力。由于外部作用或者边界条件变化引起，欠固结土由土体本身自重引起的。超静孔压来源于渗流固结理论，毕将伴随着土的固结变形。

静孔隙水压力与超静孔隙水压力本质上是没有区别的，有时也难以区分，并且二者也会相互转化。例如地下水位升降，稳定渗流边界条件的变化变为不稳定渗流，或者地震，都会使静孔压变为超静孔压。

体缩趋势会引起正孔压，体胀趋势会引起负孔压。（负孔隙水压力一般在不饱和土层中气体相部分体积膨胀，造成土体中气压失去平衡，暂时小于大气压，由于气压差形成负孔隙水压力，负孔隙水压力对土粒产生吸附作用，而增加有效应力，当气压达到平衡时，负孔隙水压力消散）

静孔隙水压力一般不会引起含水土体的失稳。静止的地下水以下的土只是重度减小了，而具有稳定渗流的土体，既然已经存在稳定渗流，它就应是稳定的。

超静孔隙水压力常常是事故与灾害的祸首。太沙基提出有效应力

原理也主要是基于超静孔隙水压力：，超静孔隙水压力增大，导致摩尔圆左移，与强度包络线相切而破坏。（有效应力是指土粒间的接触面传递的应力，只有有效应力才能使土体产生固结和强度）

液化：地震引起的振动使饱和砂土或粉土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小，当有效应力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成“液体”现象。