非饱和土状态相关本构关系及应用-哈尔滨工业大学深圳
膨胀土知识
膨胀土知识简介1膨胀土的研究意义膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成，液限大于40%，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。
在自然条件下，一般多呈硬塑或坚硬状态，具黄、红、灰白等色，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕。
膨胀土分布广泛，在世界六大洲的40多个国家都有分布。
自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题，膨胀土开始引起人们的关注。
由于它具有显著的胀缩性，存在较多裂隙软弱面，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。
膨胀土给工程建筑带来的危害，既表现在地表建筑物上，也反映在地下工程中。
它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基；甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。
以至从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。
这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的，有时是难以处理的，美国工程界称之为“隐藏的灾害”。
据统计，美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上，已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和，全世界每年造成的损失达50亿美元以上。
我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一，先后己有20多个省市发现有膨胀土，其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省（见图1－1），在内蒙、东北等地也有发现。
早在五六十年代，就因其工程问题引起人们对它的重视。
我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右，铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。
南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区，膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。
研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。
我国膨胀土主要分布中西部地区，见表1－1。
长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一（见图1－1）。
从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中更新统(Q2)和上更新统(Q3)都沉积了厚度不等的各种成因类型的膨胀土。
浅析黄土边坡降雨入渗及稳定性研究方法
浅析黄土边坡降雨入渗及稳定性研究方法朱丽娟【摘要】降雨入渗是非饱和黄土边坡失稳的主要诱发因素,滑坡与降雨有着密切的关系。
黄土边坡稳定性问题越来越引起岩土工程界的重视,降雨对边坡的稳定性影响的研究还不尽完善。
本文浅析了非饱和黄土边坡雨水入渗及稳定性研究的现状,均为某一实例边坡,尚缺乏对边坡问题的系统研究。
基于此,本文在前人的基础上研究了坡高、坡度、干密度、含水量等因素影响下黄土边坡内水分场的分布规律,而且进一步对不同因素影响下的黄土边坡的安全系数进行了计算分析。
%Landslide is closely related to rainfall,and for unsaturated soil slope the rain infiltration is the most important one that results in landslide.The stability of loess slope has aroused more and more attention with the development of the loess plateau area.But the study on effect of loess slope stability under rainfall is not so perfect.In this paper the status of studies on rain infiltration and stability of loess slope are analyzed which are all actual slopes,and there is no systematic research.The law of water-field distribution is analyzed theoretically as well under the influence of different factors such as the height of the slope,the gradient of the slope,dry-density,water content,and then calculate the stability of loess slope influenced by different factors.【期刊名称】《杨凌职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(010)004【总页数】3页(P4-6)【关键词】黄土;非饱和土;边坡;降雨入渗;水分场;边坡稳定【作者】朱丽娟【作者单位】杨凌职业技术学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】P642.1310 前言边坡稳定性分析成为岩土工程中一个十分重要的研究课题，大量实例证明，有90%左右的边坡破坏均发生在雨季，暴雨、连续降雨期间或之后。
高等土力学笔记
第一章绪论一、土力学的研究对象土土体土：天然的地质材料。
岩石：经过风化、搬运/迁移、沉积变成了土。
土是第四纪沉积物，由岩石碎块、矿物颗粒、粘土矿物组成的松散集合体。
土的基本性质：非均质，不连续，各相异性，抗拉强度低，（tension weak）松散性，孔隙性，多相性，在渗流压力下的破碎性，力学压缩性，渗透性。
土力学的研究内容：1、土的工程特性。
2、土工建筑物的变形固结和稳定性。
学科特点：综合性强、经验性强、地区性强（区域土、特殊土）。
土质学是从地质学的角度出发研究土的组成成分、成因、变形机理、强度及其相互关系，并以求能进一步改善土质。
土力学是从工程力学的角度，通过实验来建立物理方程和分析工程特性，即，由控制方程得到土体的应力分布、变形及稳定性。
土力学发展简史沈珠江先生指出现代土力学应该由一个模型、三个理论和四个分支组成，一个模型是指土的本构模型；三个理论是指非饱和土固结理论、液化破坏理论和逐渐破坏理论；四个分支是指理论土力学、计算土力学、试验土力学和应用土力学。
液化破坏理论：动态液化、静态液化、稳定状态稳态强度。
二、土的变形与强度特性1、一般连续介质材料的变形特征（1）、弹性线性弹性、非线性弹性，所谓弹性就是说卸载后没有残余变形，加卸载都是同一路径即沿原曲线回到原点。
弹性的特点：①、加卸载同径，无残余变形 ②、应力应变一一对应③、线弹性时叠加原理成立 ④、与应力路径及应力历史无关σ=E ε；τ=G τ；γ=E/2(1+μ)。
σij p (平面应力) εV (体积应变) εijq (广义剪应力)γ(剪切应变)由上图知：对于弹性材料，剪应力与体积应变无关，而正应力与剪切应变也无关；即平面应力p 于广义剪应变γ无关，广义剪应力q 与体积应变εV 无关。
三向应力状态下的广义胡克定律为：εX = ［σX — γ ( σY +σZ )］/E γxy = τXY /G 体积变形模量（Bulk Modulus ）：m v vpK σεε==, 3m v m K K σεε==。
降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展
降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展刘翠;徐文成【摘要】Rainfall, especially the long-lasting heavy rainstorm, is a major cause of instability and failure of slope. During the rainfall, a large number of rain infiltrations will cause the slope soil saturation in-creases, the matrices suction of non-saturated region reduces and the soil shear strength decreases. When the rainfall intensity and duration exceeds a certain extent, it may lead to slope instability. Based on the discussion of unsaturated soil strength theory and percolation theory, the progress of unsaturated soil slope stability research in recent years was discussed.%降雨，特别是强度大、历时长的暴雨，是引起边坡失稳破坏的主要因素。
降雨期间，雨水的大量入渗使边坡土体的饱和度增加，非饱和区基质吸力降低，土体抗剪强度下降。
当降雨的强度和持续时间超过一定程度时，便可能导致边坡失稳。
在讨论非饱和土强度理论和渗流理论的基础上，探讨了近年来关于非饱和土边坡稳定性研究的进展。
【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P24-27)【关键词】边坡稳定性;非饱和土;降雨入渗【作者】刘翠;徐文成【作者单位】黄河水利职业技术学院，河南开封 475004;河南省豫东水利工程管理局，河南开封 475002【正文语种】中文【中图分类】TU457边坡的失稳破坏和降雨是人类生活中常见的事物，自然规律的作用成了两者紧密联系的桥梁。
非饱和黄土基质吸力的滤纸法测试
非饱和黄土基质吸力的滤纸法测试唐东旗，彭建兵，孙伟青【摘要】摘要: 黄土属于非饱和土，具有明显的大孔隙、垂直节理发育、湿陷性等特征，使得黄土地区工程地质灾害问题频发。
由于黄土具有水敏性，因此水的因素成为诱发地质灾害的主要因素。
基质吸力的变化是土体边坡稳定的重要因素。
利用滤纸法对非饱和黄土的基质吸力进行试验研究，得出随着含水率的增加基质吸力逐渐减小；在土体含水率较小时基质吸力的变化比较敏感，含水率越高，其变化越小；在含水率达到饱和时基质吸力消失为零；并且随含水率的增加土体的抗剪强度逐渐减小。
研究认为，滤纸法对操作过程中空气条件要求相对严格，是一种能够快速、简便测试非饱和土体基质吸力的方法。
【期刊名称】煤田地质与勘探【年(卷),期】2012(000)005【总页数】5【关键词】关键词：滤纸法；非饱和黄土；基质吸力；土水特征曲线；抗剪强度中国黄土广泛分布在西北、华北与东北地区，尤其集中分布在被称为中央黄土高原的陕西、甘肃、山西以及宁夏等省区，黄土面积达到了63万km2，占陆地面积的6.63%，占世界黄土覆盖面积的4.9%。
多年来黄土地区水土流失严重，地质灾害频发，严重制约了经济的发展。
黄土属于非饱和土，具有大孔隙、垂直节理发育和湿陷性等特征，使得黄土地区工程地质灾害问题严重。
开展黄土地区地质灾害的成因机理研究是预防黄土地质灾害的基础，而非饱和土的土水特征曲线是解释非饱和土工程现象的一项本构关系，是一切非饱和土研究的纽带[1]。
对非饱和土基质吸力的测试方法很多，主要有张力计法、滤纸法、渗析法、压力板仪法、离心机法和三轴仪法，这些方法各具优点。
本文采用滤纸法对非饱和土的基质吸力进行测量。
现有的研究表明，滤纸法是一种即能测土体总吸力又能测基质吸力的间接测试方法，该方法具有价格低廉、操作简单、量程大和精度高等优点。
当前，国外有关滤纸法研究的成果较多采用whatman’s No.42和Schleicher＆Schuell No.589-WH两种型号的滤纸，但在国内滤纸法的研究成果屈指可数[2-5]，且主要涉及国产“双圈”牌滤纸的吸力率定试验。
膨胀土知识
膨胀土知识简介1膨胀土的研究意义膨胀土是粘粒成分主要由亲水矿物(主要是蒙脱石、伊利石、高岭石等)组成，液限大于40%，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。
在自然条件下，一般多呈硬塑或坚硬状态，具黄、红、灰白等色，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕。
膨胀土分布广泛，在世界六大洲的40多个国家都有分布。
自1938年美国开垦局在俄勒冈州的一例基础工程中首次认识了膨胀土问题，膨胀土开始引起人们的关注。
由于它具有显著的胀缩性，存在较多裂隙软弱面，常常给膨胀土地区的工程建设造成严重的破坏，给人民的财产造成巨大的损失。
膨胀土给工程建筑带来的危害，既表现在地表建筑物上，也反映在地下工程中。
它不仅包括铁路、公路、渠道的所有边坡、路面和基床也包括房屋地基；甚至还包括这些工程中所采取的稳定性措施如护坡、挡土墙和桩等。
以至从某种意义上讲，膨胀土对工程建筑的危害是无所不包的[1]。
这种危害往往是长期的、渐进的、潜在的，有时是难以处理的，美国工程界称之为“隐藏的灾害”。
据统计，美国由于膨胀土造成的损失平均每年高达20亿美元以上，已超过洪水、飓风、地震和龙卷风所造成的损失的总和，全世界每年造成的损失达50亿美元以上。
我国是膨胀土分布广、面积大的国家之一，先后己有20多个省市发现有膨胀土，其中主要分布在河南、湖北、广西、云南等省（见图1－1），在内蒙、东北等地也有发现。
早在五六十年代，就因其工程问题引起人们对它的重视。
我国由于膨胀土地基致害的建筑面积达1000万m2左右，铁路、公路及建筑物受到的危害也很严重。
南水北调中线工程将穿过三百余公里的膨胀土地区，膨胀土渠坡的稳定问题对工程的正常运行至关重要。
研究解决膨胀土边坡稳定问题具有实际意义。
我国膨胀土主要分布中西部地区，见表1－1。
长江流域的长江、干支流水系等地区是我国膨胀土分布比较广泛和集中的地域之一（见图1－1）。
从第三纪(N2)至第四纪下更新统(Q1 )、中更新统(Q2)和上更新统(Q3)都沉积了厚度不等的各种成因类型的膨胀土。
【国家自然科学基金】_本构关系_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
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科研热词 本构关系 本构模型 数值模拟 混凝土 岩石力学 有限元法 有限元 本构方程 损伤 细观力学 稳定性 固体力学 力学性能 黏弹性 非饱和土 非线性有限元 钢筋混凝土 轴向运动梁 蠕变 耦合 粘弹性 电磁散射 物质导数 流变 有限元分析 有限元仿真 断裂过程区 数值分析 拉拔试验 弹塑性 应力 变分原理 黏弹塑性模型 高速切削 非线性本构关系 非线性分析 非均质混凝土 随机骨料模型 锯齿切屑 锈蚀 铝合金 钢筋混凝土结构 质量扩散 试验 裂隙岩体 薄层单元 统计 结构工程 粘结滑移本构关系 磁电效应 热压缩 热力学
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160
马兰黄土 饱和黏土 饱和砂土 饱和土 饱和-非饱和渗流 风沙运动 颗粒流 颅脑系统 预应力混凝土梁 预应力 面板堆石坝 非饱和岩石 非线性静力有限元分析 非线性数值分析 非线性动力学 非线性动力响应 非线性 非牛顿流体 非局部理论 非定常参数 非完整标架 非均质性 非均匀流动 非均匀性 非共轴 非光滑 静压桩 静动力剪切特性 静力性能 震源函数 震害分析 隧道工程 隧道 隔震体系 随机损伤 随机分布 陶瓷材料 陶瓷基复合材料 阿海水电站 阪神地震 镍钛形状记忆合金 镁基复合材料 锚固长钢结构 钢筋混凝土柱 钢筋混凝土构件 钢筋混凝土双肢剪力墙 钢筋 钢板 金属切削
新版哈尔滨工业大学资源与环境专硕考研经验考研参考书考研真题
又是一年考研时节，每年这个时候都是考验的重要时刻，我是从大三上学期学习开始备考的，也跟大家一样，复习的时候除了学习，还经常看一些学姐学长们的考研经验，希望可以在他们的经验里找到可以帮助自己的学习方法。
我今年成功上岸啦，所以跟大家分享一下我的学习经验，希望大家可以在我的经历里找到对你们学习有帮助的信息！其实一开始，关于考研我还是有一些抗拒的，感觉考研既费时间又费精力，可是后来慢慢的我发现考研真的算是一门修行，需要我用很多时间才能够深入的理解它，所谓风雨之后方见才害怕难过，所以在室友们的鼓励和支持下，我们一起踏上了考研之路。
虽然当时不知道结局是怎样，但是既然选择了，为了不让自己的努力平白的付出，说什么都要坚持下去！因为是这一路的所思所想，所以这篇经验贴稍微有一些长，字数上有一些多，分为英语和政治以及专业课备考经验。
看书确实是需要方法的，不然也不会有人考上有人考不上，在借鉴别人的方法时候，一定要融合自己特点。
注：文章结尾有彩蛋，内附详细资料及下载，还劳烦大家耐心仔细阅读。
哈尔滨工业大学资源与环境专硕的初试科目为：（101）思想政治理论(201)英语一（302）数学二（881）环境科学与工程基础（881）环境科学与工程基础参考书目：《环境化学》（第二版）戴树桂高等教育出2007《环境工程原理》胡洪营张旭黄霞等高等教育出版社，2011有关英语的一些经验大家都说“得阅读者得天下”。
阅读一共占40分，但如果把所有精力都花在阅读练习上，不注意其他题型的应试技巧，也是得不偿失的。
建议大家抽出3个小时的时间，完整地做一套题。
做完一套卷子之后，正确率是次要的，重点是发现自己的弱点，同时了解试卷结构并调整自己的时间安排与做题节奏。
对于真题，一定要做到“心中有数”！不能像无头苍蝇一样一下子就扎进了哪个老师的长难句网课或者哪本阅读书当中。
不是说辅助网课和书不好，而是说要有的放矢，先整体，后局部深入。
没有哪个做题顺序是最好的，最适合自己的才是最好的，大家可以自由决定。
两类剪切屈服面的非饱和土BBM模型对比研究
，
对 于屈服面 ，相关 联 的塑性 应变 向量 是
，
ｑ Ｓ Ｐ） ，，０ —上————兰——ｊ
ｐ
４ 『
２
｛ 。） ｚ ］ ＋
（８ １）
。
（２ １）
一
Ｘ （ ＋ ３ １ ｅｐ ｐ １ Ｏ ２ ，
＝
２ ｑ
。
１３ ．
，
式 中， 为 临界状 态线 Ｃ Ｌ的斜 率； 为与吸力相 Ｓ 关 的凝 聚 力 ；Ｐ为 与吸力对 应 的屈服应 力；Ｓ ｏ ｏ 为土 体 中经 受 的最大 吸力 。
１ 流动 法 则 ． ２
ｇｔ ＝ ，
以发现 ，由于 Ｂ Ｍ 弹塑性模型的剪切屈服面使用 Ｂ
修 正剑 桥模 型中 的椭 圆形屈服 面 ， 其预测 结果与试 验结 果 比较 ，低估 了非饱和 土的抗剪 强度 。针对这
硬 化规 律
整理后 ，得
Ｐ
： Ｏ ， （ 静） 一
（３ １）
ｆ ， ，，ｏ ｑ ｐ）
） ｇ＋
式 中，ｐ为饱和 条件下 的屈服应力 。 （４ １） 式 中， 为 由吸 力产 生 的土体 压缩指数 ； 为 由吸力 产 生 的土 体 回 弹 指 数 ； 为 标准 大气 压 力 ，１ １ ０
第３ ５卷 第 ５ 期
２ １ 年 ９月 ０１
燕 山大 学 学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ Ｙａ ｓ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｙ
Ｖｂ ．３ ．５ １ ５ ＮＯ Ｓ ｐ． ２ １ ｅｔ ０１
文章编号：１ ０ －９ Ｘ （０ １ ５０ ６ —６ ０ ７７ １ ２ １ ）０ －４ ５０
２ ｑａ
3.土力学基础-土的强度
3.1.2 土的强度的特点
1.土是碎散颗粒的集合，颗粒之间的相互联系是一般相 对薄弱的。所以土的强度主要是由颗粒间的相互作用 力决定，而不是由颗粒矿物的强度本身决定的。 2.土的破坏主要是剪切破坏，其强度主要表现为抗剪 （摩擦）强度。 3.粘聚力：颗粒间的连接－粘聚力。 4.三相组成，固体颗粒之间的液体、气体及液、固、气 间的界面对于土的强度有很大影响：孔隙水压力、吸 力（毛细力）。 5.地质历史造成土强度强烈的多变性、结构性和各向异 性。 6.土强度的这些特点体现在它受内部和外部、微观和宏 观众多因素的影响，成为一个十分复杂的课题。
图3－13 颗粒间的咬合摩擦
剪胀
假设
D 1
D>1:有剪胀 D=1:无剪胀
d v d1
a.无剪胀时：外力作功
wr 1 1 3 r
（1）
b.有剪胀：外力作功增加 图3－14 剪胀模型
1 1 3 r v 3
wf 1 1 3 f wr v 3
C代表土的组成，component；
H代表应力历史，history；
T表示温度，temperature；
和分别表示应变和应变率；
S表示土的结构，Structure； c和为粘聚力及内摩擦角。
其中各种因素并不独立，可能相互重叠。
1. 内部因素 组成（C）、状态（e）和结构（S） （1）组成：矿物成分，颗粒大小与级配，颗粒 形状，含水量（饱和度）以及粘性土的离子和 胶结物种类等因素。 （2）状态：砂土的相对密度；粘土的孔隙比。 （3）结构：颗粒的排列与相互作用关系。 2. 外部因素 温度、应力状态（围压、中主应力）、应 力历史、主应力方向、应变值、加载速率及排 水条件。
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基于以上三点重要科学发现，建立了状态相关非饱和土弹塑性本构模型，并基于本项目发明的一系列非饱和土测试仪器提出了简单可靠的本构模型参数标定方法，形成了状态相关的非饱和土力学理论体系，出版了《Advanced Unsaturated Soil Mechanics and Engineering》英文专著。
知识产权名称
专利1：All-weather landfill soil cover system for preventing water infiltration and landfill gas emission（US9101968 B2）
专利2：用于土工离心机中模拟植物蒸腾作用的试验装置及方法（CN103424535B）
论文5：A state-dependent elasto-plastic model for saturated and unsaturated soils
论文6：Performance of an unsaturated expansive soil slope subjected to artificial rainfall infiltration
陈锐（副教授、哈尔滨工业大学(深圳)、哈尔滨工业大学(深圳)；陈锐博士和吴洪伟教授共同研发了一系列非饱和土吸力测量仪器，包括新型土体吸力传感器和现场土壤水势测量仪等，也提出了全天候毛细阻滞覆盖系统，获得美国发明专利，他是其中1篇的通讯作者）
周超（讲师、广州市香港科大霍英东研究院、广州市香港科大霍英东研究院；周超博士和吴宏伟教授建立了应力状态土水特征曲线理论模型。本项目的10篇代表性论文里，他是其中2篇的第一作者/通讯作者）
(1)发现了应力增加的最重要影响是改变土体孔隙分布，对持水性质起主导作用，建立了应力状态相关的持水本构关系，通过自主研发的应力控制压力板仪在国际上率先验证了应力提高土体持水能力，突破了基于土壤学的持水曲线忽略应力状态效应的局限性。
(2)建立了吸力路径相关的各向异性小应变模量计算公式，通过弯曲元系统在国际上首次验证了干湿循环作用下土体孔隙水重分布，导致小应变模量的各向异性和吸力路径相关性，为干湿循环条件下非饱和的变形计算提供精确的方法。
论文7：A new simple system for measuring volume changes in unsaturated soils
论文8：A numerical investigation of the stability of unsaturated soil slopes subjected to transient seepage
专利3：增/脱湿路径下非饱和土体水力特性参数测量装置及方法（CN 103837662 B）
专利4：一种非饱和土体水力特性的各向异性测量装置及测量方法（CN 103822845 B）
软件著作权1：考虑植物与甲烷氧化作用的水-气-热耦合运移分析软件V1.0（2016SR179816）
推广应用情况
自然科学奖不适用
论文3：Determination of the anisotropic shear stiffness of an unsaturated decomposed soil
论文4：Effects of wettingห้องสมุดไป่ตู้drying and stress ratio on anisotropic very small strain stiffness of an unsaturated soil
论文9：Physical and Numerical Modeling of an Inclined Three-layer (silt/gravell y sand/clay) Capillary Barrier Cover System under Extreme Rainfall
论文10：Resilient modulus of unsaturated subgrade soil: experimental and theoretical investigations
本项目在国际权威期刊上共发表SCI论文100余篇，他引5000多次。10篇代表性论文均发表在本学科公认顶级国际期刊，SCI他引300多次。研究成果获加拿大岩土工程协会颁发的大中华地区首个优秀论文奖等国内外科研奖励。中/美/加/英等国科学院/工程院院士及著名学者评价本项目成果“提出了应力状态相关持水曲线”、“发现了小应变模量受吸力路径显著影响”、“阐明了非饱和土剪胀（缩）状态相关性”、“最引人注目”、“唯一例外”。自主研发的垃圾填埋场覆盖系统获美国专利，被国家标准《生活垃圾卫生填埋处理岩土工程技术标准》采用；由于本项目建立的本构理论体系被广泛认可，新仪器被国内外200多家科研单位采用。项目组成员受邀作非饱和土国际学术会议主题/特邀报告10次以上。第一完成人近20年在土力学最权威四大国际期刊发表SCI论文数量居世界第一，担任第7届国际非饱和土学术大会主席，主讲了第20届黄文熙讲座，当选为国际土力学及岩土工程学会80年来首位华人主席。
项目简介
本项目属土木工程的环境岩土工程领域。
非饱和土是固、液、气三相介质组成的多孔碎散材料，广泛存在于地表土层中，是所有自然边坡和人工构筑物的承载体。加深对非饱和土认知，是人类生存发展的永恒课题。非饱和土状态及力学行为随自然大气环境和地下水位的变化而变化，特别是21世纪以来极端气候条件频发和人类活动导致地下水位变幅大，非饱和土相关的灾害时有发生。Fredlund教授于1993年基于土壤学和弹性力学相关理论建立了经典非饱和土力学理论体系，其中持水本构关系忽略了土体应力状态的影响，应力-应变本构关系难以描述土体水分和应变状态相关的弹塑性力学行为，难以满足21世纪对垃圾填埋场覆盖系统、自然边坡、高铁路基等重大基础设施服役性能精准控制的要求。建立状态相关的非饱和土弹塑性本构理论是本学科国际前沿的科学难题。本项目经十几年探索与研究，取得如下原创性科学成果：
代表性论文
专著目录
论文1：Influence of stress state on soil-water characteristics and slope stability
论文2：A new and simple stress-dependent water retention model for unsaturated soil
2018
（自然科学奖）
项目名称
非饱和土状态相关本构关系及应用
主要完成单位
广州市香港科大霍英东研究院
哈尔滨工业大学(深圳)
主要完成人
（职称、完成单位、工作单位）
吴宏伟(教授、广州市香港科大霍英东研究院、广州市香港科大霍英东研究院；他是总体学术思想和研究方案的提出者，也是支持本项目所有科研资金的主要负责人，领导研究人员开展实验和理论研究。他是本项目10篇代表性论文的作者，并是其中8篇的第一作者）
建立了吸力路径相关的各向异性小应变模量计算公式通过弯曲元系统在国际上首次验证了干湿循环作用下土体孔隙水重分布导致小应变模量的各向异性和吸力发现了吸力影响土体结构和大应变剪胀缩的规律推导了吸力状态相关的大应变剪胀缩本构关系利用自主研发的双室高精度体变测量系统在国际上率先验证了吸力增加土体剪胀势突破了经典非饱和土应力应变本构关系忽略吸力状态效应的局限性