الگوی کشسان - خمیری یکپارچه توامان خاک، بر اساس نظریه سطح پیرامونی در حالت اشباع و نیمه اشباع

خاک ها در طبیعت به طور متغیر می توانند در شرایط خشک، اشباع و نیمه اشباع باشند. در پروژه های ژیوتکنیکی، به دلیل تغییر حالت خاک تحت اثرات محیطی باید هر سه حالت خاک در نظر گرفته شود. اکثر الگوهای کشسان - خمیری در مکانیک خاک برای شرایط اشباع توسعه داده شده اند. در این مقاله، الگوی یکپارچه در چهارچوب حالت بحرانی برای توصیف رفتار طیف وسیعی از خاک ها تحت بارگذاری یکنواخت در شرایط زهکشی شده و زهکشی نشده بر اساس نظریه سطح پیرامونی و قانون جریان ناهمراه ارایه شده است. به منظور شبیه سازی یکپارچه هر دو خاک رس و ماسه، از جمله رفتار انتقال حالت، در این الگو از قانون اتساع عمومی اصلاح شده استفاده شده است. در الگوی حاضر از دیدگاه تنش موثر استفاده شده که به راحتی هر دو حالت اشباع و نیمه اشباع خاک را از طریق فراسنج تنش موثر وابسته به مقدار مکش در نظر می گیرد. الگوی پیشنهادی اثر توامان رفتارهای مکانیکی و نگهداشت آب را از طریق منحنی مشخصه خاک - آب وابسته به نسبت پوکی در نظر گرفته است. به منظور بهبود دقت و همگرایی الگو، روش انتگرال گیری عددی ضمنی جهت پیاده سازی الگو بکار گرفته شده است. با استفاده از داده های آزمایشگاهی موجود در ادبیات موضوع، نشان داده شده که پیش بینی های عددی الگو تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته است. نتایج نشان داد که الگوی پیشنهادی قادر به پیش بینی ویژگی های شاخص رفتاری طیف وسیعی از خاک ها، شامل رفتار انتقال هموار از حالت کشسان به خمیری، نرم شوندگی و سخت شوندگی تنش، اتساع کرنش و همچنین رفتار انتقال حالت است.