0.5 土的宏观力学与微细观结构的内在联系

土的物理力学性质复杂,主要取决于内因和外因两个方面,表现为土体的微细观物质基础与宏观力学效应二者的辩证关系。在经典土力学中人们通常用宏观连续介质力学方法来建立土体的变形和强度模型,这种从室内试验—唯象分析—建立数学、力学模型的方法,已有百年的历史,并且建立了很多经典的模型。这些模型在工程实践中起到了很大的作用,但采用这种方法建立的模型其计算结果往往与现场监测结果存在较大误差,有时甚至会给工程建设造成一些困难和损失。随着现代土力学的发展,越来越多的学者意识到,对土力学性质的研究不仅要研究其宏观力学性质,更要分析土的微细观结构与其与宏观力学响应之间的联系。

一般宏观行为研究将土体视为连续的均质体,忽略土体的结构性,而微细观结构研究将土体视为非均质和非连续体,强调土体微细观结构的显著作用。当然,这两方面的研究不能人为地割裂开来,微细观结构的研究微解释土体的宏观力学响应提供机理,而基于微观机理分析的宏观力学模拟与分析,可以更好地解决实际的土工问题。