?C0 ?ec?ln?1?2????????p????2?? （3-26） ??
式中：?ec—先期固结压力产生的孔隙比变化；Cc—压缩指数；
?p—先期固结压力。
图3-9不同初始含水量黄土的压缩曲线
对于超固结土，回弹造成的孔隙比变化?er：
?Cr?ec?ln?1?2????????p????2????ln?1???????????s????2?? （3-26）??式中：?er—回弹压力产生的孔隙比变化；Cr—回弹指数；
?s—膨胀回弹压力。
压缩与回弹指数是广义吸力影响的，土体吸力越高，压缩与回弹指数就越小；反之广义吸力越低，压缩与回弹指数就越大。因此，笔者提出了非饱和土的压缩和回弹指数的广义吸
力修正形式：
（3-27）
式中：Cr—修正回弹指数；
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' Cc'—修正压缩指数；
us'—广义吸力；us'0—初始广义吸力； us'max—土体的最大广义吸力； n—模型参数。
也就是说，非饱和土的压缩引起的孔隙比的增量方程可以写成：
（3-28）
（3-29）
因此，得到非饱和土的压缩曲线方程：
（3-30）
当土为正常固结土时，回弹指数Cr=0，模型可以简化为：
（3-31）
对于方程(5-10 )中各参数的含义可以通过图3-10至图3-14得到。其中从图3-10可以看出，压缩指数与广义吸力的存在直接相关性，广义吸力的增大降低了土体的压缩指数。而广
义吸力是应力历史的产物，土体的应力历史和其他因素的改变都会体现到应力历史中，无论什么时候土体受到一个大于其前期固结压力的应力，都会发生不可恢复的变形。
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图3-10广义吸力us变化对压缩曲线影响
图3-11压缩指数Cc变化对压缩曲线影响
图3-12回弹指数Cr变化对压缩曲线影响
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图3-13前期压力PP变化对压缩曲线影响
图3-14膨胀压力ps变化对压缩曲线影响
4 非饱和土在工程中的应用
土木工程实践中所遇到的土大多数是非饱和土，非饱和土力学理论在工程中具有广阔的应用前景，常见的非饱和土工程问题有：
? 基坑开挖土侧压力问题：基坑开挖的表层土（即地下水位上的土）是非饱和土，而地下水位一下的土在降低开挖的过程中也会变成非饱和土，非饱和土力学可以很好的解决基坑开挖所遇到的土压力问题‘
? 浅基础地基承载力问题：地下水位比较深的情况下，地基土中有负的孔隙水压力，在计算地基承载力是否考虑负孔隙水压力对承载力影响，负孔隙水压力对地基承载力影响有多大，以及降雨，草坪浇水使地基承载力降低多少；
? 非饱和土边坡稳定问题：大坝，地基填土都是非饱和土，填土过程中孔隙气压和孔隙水压增值情况如何，孔隙气压和孔隙水压变化对大坝和路基的稳定性有何影响，影响有多大，大坝建成后，水库蓄水对大坝，路基的影响有多大。沉管隧道干坞边坡开挖，水位会下降，孔隙水压力降低，孔隙气压力变化对边坡稳定性的影响有多大，现场检测包括哪些内容，吸
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力检测的频率及警报值的确立等等；
? 膨胀土的地基变形问题。
下面介绍非饱和土理论一些常见的工程算法。 4.1 非饱和土压力公式 （1）静止土压力
Fredlund(1993)在饱和土的土压力的理论基础上，得出了非饱和土的静止土压力公式。非饱和土的静止土压力系数K0定义为：
K0??h?u0?v?u0 （4-1）
由水平方向的应力-应变关系：
?h??h?u0E??E(?v??h?2u0)?sH （4-2）
得?h?0时的水平应力和竖向应力的关系：
?h?u0?于是静止土压力系数为：
K0??1??(?v?u0)?Es1??H （4-3）
?1???Es(1??)H?v?u0 （4-4）
（2）非饱和土的Rankine土压力理论
根据非饱和土的抗剪强度公式：
?得到总凝聚力c：
f?c'?(??u0)tg?'?stg? （4-5）
bc?c'?stg? （4-6）
b将总凝聚力代替Rankine土压力公式的凝聚力即得到非饱和土的土压力，其中主动土压力公式为：
pa???v?u0?ka?2cka??ghkg?2c'ka?2stg?bka （4-7）
式中?v?u0??gh；ka?tg(45?根据主动土压力系数的定义可得：
Ka?2?2)
?h?u0?v?u0?ka?2c?ghka?2s?ghka （4-8）
被动土压力为：
pp???v?u0?kp?2cka??ghkg?2c'kp?2stg?b kp （4-9）
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