考虑接触角及粒径级配影响的土水特征曲线滞回模型

土水特征曲线描述了非饱和土中含水率（或饱和度）与基质吸力（或土水势）之间的关系。土水特征曲线存在滞回效应，即在相同的吸力下，土体在蒸发或重力排水的脱湿过程中赋存的水量比土体在入渗、毛细上升的增湿过程中所赋存的水量多。针对影响土水特征曲线滞回特性的两个关键因素——接触角及由颗粒粒径级配（孔隙分布）引起的墨水瓶效应，首先，基于势能最小原理采用数值模拟方法研究了斜面液滴行为，提出了增湿、脱湿过程微细观界面关键参数接触角与含水率的演化关系；其次，通过修正颗粒间液桥体积表达式，使Young-Laplace方程可用于计算w-lns平面上边界影响区、过渡区及部分残余区的基质吸力；最后，通过引入Rosin-Rammler颗粒粒径分布函数，建立了考虑接触角及粒径级配影响的土水特征曲线滞回模型，该模型参数物理意义明确，能够较好地描述接触角及颗粒粒径对土水特征曲线滞回特性的影响。以西安曲江某基坑压实黄土土水特征曲线为例进行模型验证，结果表明该模型能够很好地反映基质吸力与含水率的非线性关系，该模型可进一步用于非饱和土抗剪强度、本构模型等的研究。

Hysteretic model for fitting soil-water characteristic curves considering contact angle and grain-size distribution