土中有效应力概念的起源与发展

1922年太沙基提出的有效应力概念是土力学的基石概念，其历史已有100年。值此世纪之际，有必要对有效应力的概念起源、物理意义、方程形式和力学功能进行总结和分析。总结和分析结果表明，饱和土Terzaghi有效应力方程已得到广泛认可，而非饱和土-Bishop型有效应力方程的具体形式尚未统一。有效应力方程中压力变量的物理意义尚未达成共识。通过进一步分析，本文认为土骨架上存在的应力可分为三类。第一类是由总应力（即有效应力）引起的沿土壤骨架传递的应力。第二类是孔隙流体压力作用在土壤颗粒横截面和土壤颗粒间接接触面上的应力，这些应力不会沿土壤骨架传递。第三类是由范德华的重力、电双层斥力引起的。收缩膜表面张力（非饱和土）和胶结物之间的相互作用导致粒间局部应力，它们不会沿着土壤骨架转移。因此，应分别考虑这三种应力对土壤和体变剪切强度的贡献。