土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法及指標(biāo)的應(yīng)用

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土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法及指標(biāo)的應(yīng)用

作者：齊萬義

來源：《環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)》2013年第03期

土是自然界漫長的地質(zhì)年代內(nèi)所形成的一種非連續(xù)、各向異性明顯的多孔松散堆積物，是由固體顆粒、水和氣體三相體系組成的。即使是同一土層，其性質(zhì)仍有一定的差異。它既不是理想的彈性材料，也不是理想的塑性材料，土的三相組成使其工程性質(zhì)表現(xiàn)相當(dāng)復(fù)雜性質(zhì)復(fù)雜、不均勻、各向異性的材料，三相之間的相互作用對土的抗剪強(qiáng)度有很大的影響，同時(shí)，土中的孔隙水壓力等對土的強(qiáng)度影響也是不可忽視的。根據(jù)有效應(yīng)力原理，土的強(qiáng)度指標(biāo)中分為有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)和總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)又分為固結(jié)不排水和不固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)。在室內(nèi)或室外試驗(yàn)與測試中，不同的試驗(yàn)方法或條件所測得測得結(jié)果是有較大差別的。這就需要我們盡可能選擇選擇與工程實(shí)際條件相似的試驗(yàn)方法。土的抗剪強(qiáng)度是土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學(xué)性質(zhì)之一。主要對與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)的試驗(yàn)方法及其在工程中應(yīng)用的問題做了介紹和探討。

土強(qiáng)度的試驗(yàn)方法及應(yīng)用。土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的能力。在土力學(xué)中，采用摩爾—庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則，用內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力兩個(gè)指標(biāo)描述土的抗剪強(qiáng)度規(guī)律，即在土的破裂面上，抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力增長的規(guī)律。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和土的原始狀態(tài)、應(yīng)力路徑、應(yīng)力歷史、排水條件等因素有關(guān)，考慮不同因素影響時(shí)，應(yīng)采用不同的試驗(yàn)方法。土的抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，目前室內(nèi)最常用的是直接剪切試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)，后者是較為完善的方法。土的剪切試驗(yàn)有三種方法：①不固結(jié)不排水水剪（UU）；②固結(jié)不排水剪（CU）；③排水剪（CD）。

根據(jù)有效應(yīng)力原理，土的抗剪強(qiáng)度是由土的有效應(yīng)力決定的，孔隙水壓力對于土的抗剪強(qiáng)度沒有任何作用，在沒有超靜孔隙水壓力或者孔隙水http://http://m.dameics.com/news/55769BDD916385AF.html壓力可以確定時(shí)，都應(yīng)當(dāng)用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。

上述3種試驗(yàn)方法中不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)結(jié)果只能用總應(yīng)力指標(biāo)表示，排水剪試驗(yàn)結(jié)果就是有效應(yīng)力指標(biāo)（ d= ′），只有固結(jié)不排水剪試驗(yàn)結(jié)果可用總應(yīng)力或有效應(yīng)力指標(biāo)來表示。 主應(yīng)力 （kPa）用總應(yīng)力表示：

用有效應(yīng)力表示： —土體破壞面上的抗剪強(qiáng)度；—土的總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；—土的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；—剪切面上的總應(yīng)力；—剪切面上的有效應(yīng)力；—土體破壞時(shí)的超孔隙水應(yīng)力。

在剪切試驗(yàn)過程中試樣內(nèi)的有效應(yīng)力（或孔隙水應(yīng)力）將隨剪切前試樣的固結(jié)程度和剪切中排水條件而異。因此，同一種土如用不同的方法進(jìn)行試驗(yàn)，即使剪切破壞面上法向總應(yīng)力相同，其抗剪強(qiáng)度也未必相同。當(dāng)以有效應(yīng)力來表示試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，不同的試驗(yàn)方法引起的強(qiáng)度差

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