基质吸力--赵纪飞
脱细胞基质补片填充鼻唇沟
脱细胞基质补片填充鼻唇沟吴振;梅忠振;陈畑成;苗青云【期刊名称】《中国医疗美容》【年(卷),期】2022(12)6【摘要】目的探索脱细胞真皮基质医用组织补片在鼻唇沟填充术中的应用方法自2021年9月~2022年4月,经鼻翼内侧切口,松解并剥离鼻唇沟皮下黏膜组织,应用脱细胞真皮基质医用组织补片填充于双侧鼻唇沟软组织凹陷区,依据患者双侧鼻唇沟软组织凹陷不同程度适用相应材料量。
所有病例随访3~6个月。
结果本组28例病患除1例单侧因组织补片放置不平整导致口腔黏膜穿出而取出重放,另1例术后2天病患自觉填充区皮肤及皮下肿胀、疼痛取出,其余的26例都取得了满意效果。
结论脱细胞真皮基质医用组织补片填充双侧鼻翼基底凹陷矫正手术效果明显,在临床应用中,具有良好的组织相容性及支撑作用,且鼻翼内侧切口有着手术操作简单、损伤微小、不易感染、易成活等特点。
明确的优点在于避免了固定形态的假体类材料压迫神经造成口周麻木问题,降低了在鼻唇沟参与的动态表情随面部肌肉皮肤的活动的僵硬感、体表轮廓感以及包膜形成前移位的风险,是一种相对理想的鼻唇沟填充生物材料。
【总页数】4页(P17-20)【作者】吴振;梅忠振;陈畑成;苗青云【作者单位】郑州东方整形美容医院【正文语种】中文【中图分类】R73【相关文献】1.脱细胞真皮基质黏膜补片填充治疗单侧声带麻痹2.聚丙烯补片与脱细胞真皮基质补片及传统方法修复战伤性腹壁软组织缺损的比较3.脱细胞基质补片无张力疝修补术对腹股沟疝患者血清炎性因子及精液质量的影响4.脱细胞基质生物补片修补腹股沟嵌顿疝的临床效果分析5.隧道技术联合脱细胞真皮基质补片用于MillerⅠ、Ⅱ类牙龈退缩患者的临床价值研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
灌溉诱发的黑方台黄土滑坡泥流机理分析
灌溉诱发的黑方台黄土滑坡泥流机理分析赵纪飞;黄嘉悦;侯晓坤;李同录;蔺晓燕【摘要】For a loess flow slide in Heifangtai Gansu Province,field investigation for the geological structure,laboratory tests including basic physical parameters tests,traixial tests,SWCC tests,and finite seep and elasticplastic numerical model are conducted to study the failure mechanism.The changing characters of groundwater table and the related slope stability are analyzed.The yield characteristics associated by comparing the shear stress and shear strength along the slide surface are studied by extracting the stress state along the failure surface.Results show that the flow-slide is a loess landslide,whose failure surface lies in the loess layer.The saturated water content of loess is higher than its liquidlimit,meaning the loess is easy to liquefy when it is disturbed;the silt clay below the loess layer has a low saturated permeability and high water storage capacity,making it easy to form a water table above it.Under the irrigation conditions,the ground water table increases slowly,the factor of safety of the slope fluctuates at first and begin to decrease greatly when the groundwater table researches the slide surface.Before irrigation,the shear strength is higher than the shear strength along the slide surface.With the irrigation continuing,the slope toe yields first,and the yield area expands upwards.The following stress redistribution leads to the yield of soil at the crest of slope.At the end the whole soil along the slide surface yields with the stress researches the shear strength.The landslide isa retrogressive landslide.%针对黑方台灌溉触发的黄土滑坡泥流,通过野外测量查明坡体地质结构,室内基本物理力学性质测测试、三轴试验和土水特征曲线的测试等,建立二维有限元渗流模型和弹塑性模型,分析灌溉条件下地下水位的变化特征和坡体的稳定性;并提取滑面上的应力状态分析其剪应力和抗剪强度的变化特点和屈服特征,结果表明该滑坡为纯黄土滑坡,黄土的饱和含水率高于液限,扰动易发生液化;黄土下层的粉质黏土层饱和渗透系数小,储水能力强,易积水形成潜水位.灌溉条件下,地下水位逐渐升高,边坡稳定性开始基本保持不变或缓慢降低,其快速降低始于水位开始接触滑面;灌溉前滑面上的抗剪强度均大于剪应力,随着灌溉进行,坡脚先发生屈服,且范围不断扩大,由于应力重分布作用,滑坡后缘也逐渐发生屈服,最终沿整个滑面上土体的剪应力均达到其抗剪强度.该滑坡为牵引式滑坡.【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2017(032)004【总页数】7页(P60-66)【关键词】黄土滑坡;泥流;野外测量;室内试验;有限元模型;牵引式滑坡;甘肃黑方台【作者】赵纪飞;黄嘉悦;侯晓坤;李同录;蔺晓燕【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710054;中国有色金属工业西安勘察设计研究院,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】X43;P642.131黄土地区为干旱半干旱气候，为了农业发展及人们生活需要，自1970年代以来，修建了大量的引水灌溉工程。
基质吸力对非饱和粉质砂土抗剪强度的影响
基质吸力对非饱和粉质砂土抗剪强度的影响董倩;侯龙;赵宝云【摘要】从宏观吸力控制型直剪试验和微观土体颗粒结构分析两方面入手,在压力板仪试验分析非饱和粉质砂土水-土特性的基础上,采用不同吸力条件下的直剪试验和2种不同含水量土样结构的微观扫描研究,分析非饱和粉质砂土抗剪强度和基质吸力之间的关系.研究结果表明:与黏性土不同,当粉质砂土含水量逐渐降低时,土体基质吸力对土体抗剪强度的贡献效果并不是一直增加,而是存在一个“峰值效应”,这种现象的出现是由于粉质砂土微观结构的组成特点以及随含水率减小所含水分的存在形式不断改变这两方面因素,致使基质吸力作用面积不断变化造成的.另外,土体的应力环境也会影响吸力对土体强度贡献的大小.%Based on the analysis of the soil-water characteristic of unsaturated silty sand through pressure plate instrument test, the suction control direct shear tests under different suction conditions of unsaturated silty sand were studied. And then, the microscopic structures of two kinds of soil samples with different water contents were scanned to analyze the relationship between the matric suction and the shear strength of unsaturated silty sand. The results show that unsaturated silty sand is different from unsaturated clayey soil. When water content gradually reduces, the soil shear strength of unsaturated silty sand is not always increased with the increase of matric suction, but there is a "peak effect". The appearance of "peak effect" is due to the fact that unsaturated silty sand has its own microstructure characteristics, and that with the decrease of the moisture content, the existence form of moisture changes gradually. The two factors cause the effect area of matricsuction to change constantly, and then influence shear strength of unsaturated silty sand to appear "peak effect". In addition, the stress environment also can influence contribution degree of matric suction to the shear strength of unsaturated silty sand.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)010【总页数】5页(P4017-4021)【关键词】非饱和土;水-土特征曲线;基质吸力;抗剪强度;水-气交界面【作者】董倩;侯龙;赵宝云【作者单位】重庆科技学院建筑工程学院,重庆,401331;重庆大学土木工程学院,重庆,400045;重庆大学土木工程学院,重庆,400045;美国科罗拉多矿业大学土木与环境工程学部,美国戈尔登,80401;重庆科技学院建筑工程学院,重庆,401331;重庆大学土木工程学院,重庆,400045【正文语种】中文【中图分类】TU411随着我国经济的迅猛发展，各地工程建设的规模不断扩大，所面临的非饱和土问题越来越多。
离心模型中测量基质吸力的微型传感器
离心模型中测量基质吸力的微型传感器
李京爽, 邢义川, 侯瑜京
( 中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所 , 北京 100044)
摘要 : 本文分析了 3 种应用于离心模型中测量 非饱和 土基质 吸力的微 型传感 器。其中 , 电阻 率微型 传感器 测量饱 和度 , 通过土水特征曲线来求基质吸力 , 只能间接 测量。热 传导传感 器相对 体积较 大 , 不受周 围土体盐 分的影 响 , 适用于现场长期观测 , 但应用于离心模型还有待改进。改进的 PDCR 81 及其类似 的微型张 力计 , 体 积微小 , 可直接 测量非饱和土中的基质吸力。但其饱和程度会影响其测值 , 对饱和要求较高 。为了进一 步研究 PDCR 81 在离心模 型试验中的测量基质吸力的可行性 , 笔者对 PDCR 81 做适当改进 , 应用其测量了非饱 和土中吸力 。试验发现 , 严格 的饱和过程可以延长基质吸力稳定时间。 关键词 : 离心模型 ; 基质吸力 ; 传感器 ; 饱和 中图分类号 : TV698 1 文献标识码 : A
[ 13]
图1
微型孔隙水压力传感器结构 [ 19]
图 1 是 PDCR 81 的结构示意图。这种传感器外壳为直径 6 5mm、 长 12 0mm 的不锈钢圆管, 内部嵌 玻璃环 , 玻璃环外端贴有压力应变膜 , 圆管外壳外端镶嵌陶瓷滤水石 , 滤水石和压力应变膜之间是微型 水室。图 1 中所示是用高进气值的陶瓷板替换原来较低进气值的改进型传感器 , 加装在三轴仪上测量 非饱和土的基质吸力 。 PDCR 81 测量原理是 : 饱和后, 陶瓷滤水石以及其与压力应变膜之间的微型水室充满无气水, 陶瓷 板直接接触外界土体。由于陶瓷滤水石两侧的含水量不一样 , 水室的一部分水会透过陶瓷板迁移到非 饱和土中 , 微型水室中压力降低, 在大气压力 ( 通过导线与大气相通) 的作用下, 压力应变膜会发生变形。 应变片本身具有一定的弹性模量, 可以承担一部分拉力。这样, 大气压力和应变片以及水室中水的压力 达到平衡时 , 测定应变片中电压的变化, 就可以通过计算得到微型水室中的水压力, 也就是外界非饱和 土中的负孔隙水压力 uw 。如果假定此时的孔隙压力等于大气压力 , 即 ua = 0, 则基质吸力 s = u a - uw = - uw 即基质吸力值。 PDCR 81 陶瓷板 ( 滤水石 ) 的进气值只有 100kPa 左右
基质吸力--赵纪飞
知识回顾-土中水
土中水即土的液相，土中水除了一部分以结晶水的形 式紧紧吸附于固体颗粒的晶体内格外，还存在吸着水和自 由水两大类。工程上对土中水的分类，如下表所示。
水的类型 吸着水 自由水
毛细管水 重力水
主要作用力 物理化学力 表面张力及重力 重力
壁虎╃王子
知识回顾-毛细现象
壁虎╃王子
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究成果
密度状态相关的饱和度变化对基质吸力的影响
可见，在中高含水量段，即当 w≥16.34%时，基质吸力几乎不随饱和 度的变化而变化，仅在特征含水量w = 18.16%处，基质吸力随饱和度的增大而 略有降低。在低含水量段，即当w＜ 16.34%时，基质吸力随饱和度的增大而 急剧增大。这表明基质吸力在中高含水 量段对饱和度的变化不敏感，而在低含 水量段对饱和度的变化非常敏感。
作用的情形。在此种情形中，Δp为负值，这是由于毛细水具有
负孔隙水压力所至。为与前述基质吸力的定义式一致，设s =
−Δp，则有，
壁虎╃王子
基质吸力计算公式的推导
以上我们已经推导得到
V 取水的摩尔体积，为水的摩尔质量Mm与水的密度ρw 之比
所以公式进一步化为
水的摩尔质量Mm为一物理常数，等于18.016 g/mol，摩尔气体常 数R 等于8.314J·mol^－1·K^－1
基质吸力的大小主要是针对弯液面处的压力差而言的 。弯液面又称水-气界面，收缩膜（非饱和土研究中的第 四相）。与大气接触的水平面处的水压为0。而与大气接 触的弯液面的水压相对气压是负值。这说明弯液面处存在 压力差。
壁虎╃王子
基质吸力的描述-基质吸力的大小主要是针对弯液面处的压力差而言的
基质辅助激光解吸电离质谱分析技术
基质辅助激光解吸电离质谱分析技术基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）是一种广泛应用于生物分析领域的质谱分析技术。
它的主要优势在于能够在不加热、不直接破坏样品的情况下，对复杂的生物大分子进行快速、准确的分析。
本文将对MALDI-MS技术的原理、应用和发展前景进行详细探讨。
MALDI-MS技术的原理是基于基质辅助激光解吸电离的原理。
在MALDI-MS分析中，样品通常与一个能带有基质分子的基质晶片接触。
经过样品和基质的混合制备，样品在激光的照射下，基质分子吸收能量，样品中的分析物随之解吸，经过电离生成气态离子。
这些离子会通过提供的引入系统进入质谱仪进行分析。
MALDI-MS技术在生物学研究领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于蛋白质的研究。
蛋白质是生物体中重要的功能分子，而MALDI-MS技术可以对蛋白质进行高通量的鉴定和组成分析。
其次，MALDI-MS还可以用于药物代谢动力学研究，帮助科学家了解药物在体内的代谢途径和代谢产物。
此外，MALDI-MS还被应用于分析糖蛋白、核酸以及多肽等生物大分子。
在发展过程中，MALDI-MS技术也面临着一些挑战。
首先，分析物的离子化效率和离子化机制还需要进一步的研究，这对于提高技术的灵敏度和分辨率至关重要。
其次，基质选择是关键的一步，不同的基质对样品的解吸和电离效果不同，因此需要有系统的研究和优化。
另外，MALDI-MS技术在不同样品类型的分析上还存在一定的限制，对于多肽和蛋白质的分析较为适用，而对于糖类和核酸等分子的分析还需要进一步的改进。
然而，随着技术的不断发展，MALDI-MS在生物分析领域的前景依然十分广阔。
一方面，随着基质的研究不断深入，新型的基质将会被开发出来，能够提高技术的灵敏度、分辨率和稳定性。
另一方面，质谱仪的设备也在不断更新，新的质谱仪将会具备更高的分析速度和更好的分析精度，进一步推动MALDI-MS技术的发展。
此外，MALDI-MS与其他分析技术的结合将会产生更加强大的分析能力，例如与液相色谱和毛细管电泳等技术的联用。
非饱和土的基质吸力和张力吸力
密相关而又不同的吸力概念－张力吸力。通过基于水封闭非饱和土的理论计算，得出了张力吸力与基质吸力之间的定
量关系，同时利用作者们所提出的等效吸力概念，对比了由基质吸力、张力吸力所产生的等效吸力，从而一方面揭示
了张力吸力在非饱和土力学中的重要性，另一方面论证了等效吸力概念的科学性与实用性。 关键词：非饱和土；表面张力；饱和半径；张力吸力；合吸力；等效吸力
岩 土 工程 学报
Chinese Journal of Geotechnical Engineering
Vol.28 No.7 July 2006
非饱和土的基质吸力和张力吸力
栾茂田 1，2，3，李顺群 ，杨 1，2，4 庆 1，2
(1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024；2.大连理工大学土木水利学院，辽宁 大连 116024；
Fredlund[5-6]和 Bishop[7]两种强度理论认为，孔隙 气压力与孔隙水压力之差所形成的基质吸力 s = ua − uw 是控制非饱和土强度的重要因素。实际上， 作为一种液体表面效应，基质吸力的大小等于液面内 外的压力差，除此之外，在液体表面还存在不可忽视 的表面张力，但是至今对表面张力与颗粒搭接并可能 发挥“直接作用”的重要性尚未得到认识，更缺乏定 量分析。为此，本文首先针对水封闭非饱和土，探讨 了张力吸力及其与基质吸力的相互关系，进而应用等 效吸力的概念分别确定了与张力吸力与基质吸力相应 的等效吸力，并进行了比较。考虑到搭接双开敞非饱 和土中张力吸力的作用非常复杂，而不搭接双开敞非 饱和土和气封闭非饱和土两种状态中不存在液面与土 颗粒搭接的情况，因此本文暂仅以水封闭非饱和土的 情况，其他两种情况将在另文讨论。
LUAN Mao-tian1,2,3, LI Shun-qun1,2,4, YANG Qing1,2
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱原理
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱原理基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOFMS）是一种常见的质谱分析技术，主要用于生物大分子（如蛋白质、核酸等）的分析。
该技术的原理基于基质分子的辅助作用，通过使用激光将样品与基质混合后，基质吸收激光能量并传递给样品分子，将样品分子解吸和电离，形成飞行离子，然后通过飞行时间分析，得到样品分子的质量-电荷比信息。
MALDI-TOF分析系统由激光系统、基质辅助器件、飞行时间段和检测系统组成。
首先，利用激光系统将激光能量向样品辐射，激活基质，使其达到激发能级，然后能量传递给样品分子。
基质的选择很重要，常见的基质有丙烯酰胺（sinapinic acid，SA）、2,5-二氢苯甲酸（2,5-dihydroxybenzoic acid，DHB）等。
当基质吸收激光能量后，其分子内激发态可能分解产生电子和质子。
这些电子和质子进一步与样品分子发生相互作用，使得样品分子发生电离过程。
样品分子被电离后，带电的离子会因为在飞行时间段内的电场加速而产生速度差异。
由于离子的质量-电荷比（m/z）与离子飞行时间（t）有关，因此通过测量离子到达检测器的时间可以获得样品分子的质量信息。
飞行时间段是一个真空环境，其中含有由飞行时间管产生的电场。
在电离后，离子沿飞行时间管中的轨道飞行。
由于飞行时间通常非常短，因此飞行时间段通常被设计成直线型结构，以减小离子扩散和离子束的去聚焦效应。
在飞行时间段的末端，有一个检测器，用于测量离子到达的时间。
常见的检测器有微通道板检测器（microchannel plate detector，MCP）和闪烁屏检测器（phosphor screen detector）。
这些检测器可以将离子到达的时间转化为电信号，并通过计算机进行数据采集。
最终，根据检测器采集到的离子到达时间和已知的离子偏转距离，可以计算得出离子的质量-电荷比，并通过电荷的推测，确定离子的质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基质吸力的描述-土水特征曲线
基质吸力与土的含水率有关
基质吸力与土的含水率 有关，它与含水率之间的关 系曲线称为土水特征曲线。
由图可见，同一土体随 着含水率的降低，基质吸力 升高。同一土体基质吸力随 含水率变化还与脱水、吸水 过程相关。不同土体在同一 含水率下的基质吸力大小不 相等，至于为什么？下面有 推导。
基质吸力的大小主要是针对弯液面处的压力差而言的 。弯液面又称水-气界面，收缩膜（非饱和土研究中的第 四相）。与大气接触的水平面处的水压为0。而与大气接 触的弯液面的水压相对气压是负值。这说明弯液面处存在 压力差。
壁虎╃王子
基质吸力的描述-基质吸力的大小主要是针对弯液面处的压力差而言的
平面
p外
p内
的增加，故其基质吸力的明显增大并非反常。
壁虎╃王子
壁虎╃王子
知识回顾-土中水
土中水即土的液相，土中水除了一部分以结晶水的形 式紧紧吸附于固体颗粒的晶体内格外，还存在吸着水和自 由水两大类。工程上对土中水的分类，如下表所示。
水的类型 吸着水 自由水
毛细管水 重力水
主要作用力 物理化学力 表面张力及重力 重力
壁虎╃王子
知识回顾-毛细现象
壁虎╃王子
壁虎╃王子
内容摘要
知识回顾 基质吸力的描述 基质吸力计算公式的推导 基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
壁虎╃王子
基质吸力的描述
基质吸力随土中含水量增加而降低，因而是不稳定的 。膨胀土和黄土随温度的增加而强度显著降低，非饱和土 基坑雨季容易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨容易发生 浅层滑坡，都和基质吸力的降低有关。总之，把握好基质 吸力是非饱和土研究的重要环节。
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究成果
密度状态相关的饱和度变化对基质吸力的影响
可见，在中高含水量段，即当 w≥16.34%时，基质吸力几乎不随饱和 度的变化而变化，仅在特征含水量w = 18.16%处，基质吸力随饱和度的增大而 略有降低。在低含水量段，即当w＜ 16.34%时，基质吸力随饱和度的增大而 急剧增大。这表明基质吸力在中高含水 量段对饱和度的变化不敏感，而在低含 水量段对饱和度的变化非常敏感。
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究途径
进行室内试验。测试的对象为重塑非饱和粘性土土样 。该试样是按设计的水分状态和密度状态将散状土料先用 纯水调配后经分层压密而成。土的水分状态变量用含水量
w 表示，土的密度状态变量用干密度ρd表示。每制成1
个试样，即将其装入塑料杯中密封，静置2 d，以便水分 在试样中迁移平衡，同时孔隙气与杯中空量测杯中空气的温度与 相对湿度。测试数据见下表。
壁虎╃王子
基质吸力的描述-基质吸力的大小
基质吸力的大小，一般不采用
去计算
，而是通过室内测量或者现场测量去量测，测定的方法一
般有张力计法，滤纸法，热电阻法，压力陶瓷板法，这里
不做说明。值得一提的是，低饱和度时，负孔隙水压力可
达到很高的负值，约为7000kpa，由此也可见基质吸力对
土的应力状态有着重大的影响。
本公式，下面直接引用，只作简要说明。Young–Laplace 公式
表述了曲面内外压差与表面张力及表面曲率之间的关系。即弯曲
表面两边的压差等于表面张力与表面曲率参数的积。对于任意曲
面，一般而言，需要2 个曲率半径来描述。设R1和R2 为2 个正
交方向的曲率半径，则曲面的曲率参数为
Young–
Laplace 的一般形式为
。在低含水量段时，结构影响比较明显，这就产生了饱和度越大基质
吸力反而越大的“反常”现象。正如在前面推导基质吸力公式的过程
中所揭示的那样，Young–Laplace 公式表明孔隙的半径越小，弯液
面的曲率越大，基质吸力越大。在低含水量段，随着土的干密度的增
大，土的细微结构无论是在数量上、层次上以及复杂程度上都有显著
R
R为摩尔气体常数，T 为绝对温度，P 为T温度下弯液面的蒸气压，p0为T温度
下平液面的蒸气压，V 为液体摩尔体积。
将Kelvin 公式代入到简化的球状弯液面Young–Laplace 公式后
，可以得到
式中， 为弯液面蒸气的相对湿度，记
为Hr。当弯液面凸向液体一侧时，Hr＜1，这是非饱和土中毛细
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究总结
对基质吸力的影响也不外乎结构和水2 个主要因素。在高含水量
段时，水起主导作用，这时干密度的变化不起大的作用，而且当含水
量较大时，在重塑过程中往往因为土的粘着性较大而促使土团粒接触
形成明显的大孔隙骨架，土中粗大孔隙相对发达，导致基质吸力较低
壁虎╃王子
内容摘要
知识回顾 基质吸力的描述 基质吸力计算公式的推导 基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
壁虎╃王子
基质吸力计算公式的推导
下面利用关于弯曲表面内外压差的Young–Laplace 公式和 关于弯曲表面蒸气压变化的Kelvin 公式来推导基质吸力计算公
式。Young–Laplace 公式与Kelvin 公式是物理化学中的两个基
壁虎╃王子
基质吸力的描述-基质吸力如何产生土体裂隙
土颗粒单元体
假定土体为均质各向同 性弹性体, 使用适当的应力 状态变量, 非饱和土的本构 关系可由饱和土的本构方程 延伸而得:
x
x u
E
( z
y
E
2u )
u uw H
壁虎╃王子
基质吸力的描述-总结
综合考虑以上几点，可以看出，基质吸力的本质可以 看成是由于水液面存在表面张力而发生的毛细效应。基质 吸力的大小始终考虑的是水气界面的效应。土体含水率降 低时，孔隙中气体增多，毛细管增多，毛细效应增强，基 质吸力增大。基质吸力的增大导致水平应力的减小。土体 最终在干湿循环，水分蒸发下产生裂隙。
作用的情形。在此种情形中，Δp为负值，这是由于毛细水具有
负孔隙水压力所至。为与前述基质吸力的定义式一致，设s =
−Δp，则有，
壁虎╃王子
基质吸力计算公式的推导
以上我们已经推导得到
V 取水的摩尔体积，为水的摩尔质量Mm与水的密度ρw 之比
所以公式进一步化为
水的摩尔质量Mm为一物理常数，等于18.016 g/mol，摩尔气体常 数R 等于8.314J·mol^－1·K^－1
壁虎╃王子
基质吸力的描述-土基质对水的吸持潜能与土体的含水率有关
土基质对水的吸持潜能与土体的含水率有关。由于饱 和土体所有孔隙都已经被水占据，因此没有吸水的能力了 ，所以，我们认为饱和土的基质吸力等于0。而非饱和土 的孔隙并没有被全部占据，所以具有吸水的潜能，基质吸 力大于0。
壁虎╃王子
基质吸力的描述-基质吸力的大小主要是针对弯液面处的压力差而言的
知识回顾-表面张力
壁虎╃王子
知识回顾-摩尔，摩尔质量，摩尔体积，摩尔气体常数
摩尔，是国际单位制7个基本单位之一。摩尔是用来 衡量物质微观粒子多少的物理量。符号为n，单位为摩尔 （简称为摩，符号为mol）。每1摩尔任何物质含有阿伏加 德罗常数（约6.02×10^23）个微粒。1摩尔物质所占的体 积 Vm，称为摩尔体积。1摩尔物质的质量称为该物质的摩 尔质量，用符号Mm表示。摩尔气体常数，符号R。是一个 在物态方程式中连系各个热力学函数的物理常数。
壁虎╃王子
知识回顾-热力学温度和蒸气压
热力学温度，符号T，单位K。热力学温度T与人们惯 用的摄氏温度t的关系是：T（K）=273.15+t(℃)。
一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分 子，同时气态分子也会撞击液面回归液态。一定时间后， 即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些 气态分子对液体产生的压强称为饱和蒸气压，简称蒸气压 。凹液面的液体，它的蒸气压小于平液面的正常蒸气压。
凹面
p外
p内 p
任意区域 表面张力合力= 0
p内= p外
凹液面受到指向液体
p
外部的合力 p
p内< p外
附加压力 p p内 = p外 + p
壁虎╃王子
基质吸力的描述-非饱和土体的基质吸力大小与土体的深度呈现一定的关系
理想化的基质吸力分布
处于地下水位以上的 非饱和土体的基质吸力大 小与土体的深度呈现一定 的关系。假定土壤地表基 质吸力为So , 地下水位处 基质吸力为0, 基质吸力从 地表至地下水位处线性减 小。
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
利用上表中的数据和公式
计算非饱
和土样的基质吸力，计算后的数据汇于下表。
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究成果
干密度变化对基质吸力的影响
本次试验表明，基质吸力 在中高含水量段对密度状态的 变化不敏感，而在低含水量段 对密度状态的变化比较敏感， 基质吸力随干密度的增大而明 显增大。
公式最终简化为 由公式可见，土的基质吸力与非饱和土中水–气体系的温度、孔
隙水的密度和孔隙气的相对湿度有关。
壁虎╃王子
内容摘要
知识回顾 基质吸力的描述 基质吸力计算公式的推导 基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
壁虎╃王子
基质吸力及其影响因素之间的关系定性研究
研究思路
从上面的公式推导，我们已经可以看出土的基质吸力 与非饱和土中水–气体系的温度、孔隙水的密度和孔隙气 的相对湿度有关。那我们尝试采用温湿度计量测土样附近 空气的温度和相对湿度，然后查阅有关手册获取相应温度 下水的密度值，最后利用公式来计算土的基质吸力，从而 研究基质吸力及其影响因素之间的关系。