成层非饱和土渗流的耦合解析解

成层土在工程中很常见，研究降雨过程中成层非饱和土的渗流-变形耦合对非饱和土土力学的发展具有重要的意义。由流体质量守恒，darcy定律和lloret等的非饱和土本构模型可得成层非饱和土渗流-变形耦合的控制方程。采用gardner的非饱和土的渗透系数公式以及boltzman模型，基于laplace变换得到耦合方程的解析解。解析及其参数分析表明，渗流和变形耦合是具有时间效应的。与吸力变化相关的土的模量f，对成层土的孔隙水压力分布有明显影响。两层土的f差异越大，孔隙水压力消散得越慢，耦合效应越不显著。增大表层土的f值有利于降低耦合效应。成层土饱和体积含水率变化对吸力变化产生有限的影响