非饱和土有效应力与抗剪强度(1)

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1、万方数据;!$$+"为试样在饱和状态下剪坏时的平均&水在波形断面%-%中所占的面积在水平面上的投（F）E!%$$+"$:;!$$+"-!$$%"&&#*式中#(0+(*34!，#%及##2分别为重力水和毛细#2%（&）!!)*!()+"1#&1#&式中故有!!+!!01!()’##%&-##2&和与非饱和状态下的抗剪强度反求出来的：（中，在式(）#是通过三轴压缩试验测出试样在饱法不同。时所采用的参数和试验方（包括内部应力）有效应力其不同仅在于确定由吸力产生的那部分都是相同的，,!)&。因此，各种非饱和土抗剪强度理论公式本质上（中各力的平衡关系可得：而产生的。根据图$*）有(和!!，但

2、(是为平衡孔隙气与毛细水的压力差和重力水作用的面积上存在吸力&+$’’$./另外还所由取波形断面%-%，于$’"$.，以在毛细水#（（，，比较式（(）C）D）可知：+&%’’%&%’’"+,!’(为与吸力有关的参数；)为膨胀力；为试（D）（C）验参数。式中&%’%!++"#!$$%"’"#,!)&%’’0&&%’%!++"#!$$%"’"#&&%’’(&两者的强度表达式分别为。后（由吸力产生的抗剪强度称吸附强度）附强度理论;<=>?#@>提出的双变量强度理论和卢肇钧提出的吸A&B78493:提出的单变量强度理论（表达式为式（(）及）在非饱和土的抗剪强度理论中，有代表性的是测试方法非饱

3、和土的抗剪强度理论及参数的&!#为土块模型的面积；,+!!,#为作用于（$）。（土界面上的总应力!,-$’为净应力）式中#"+!!+!,-$’性。用它们可以说明非饱和土的强度和变形特展和完善，是对78493:有效应力公式的发和式强度不同。（&）（6）原因之一就是因为内部应力的影响使土体内的抗剪，其主要裂一张纸一样使破坏区由一点而逐渐扩大）（象撕即容易发生渐近性破坏土有不同的破坏形式，进而使破坏区逐渐扩大。非饱和土一般与饱和破坏，土体往往会从这些点开始颗粒接触点不存在毛细水，很多土因为实际中的非饱和土，（控制，控制而受式6）（的平均应力，但非饱和土的抗剪强度一般不受式&）（是土模型断面

4、上水和毛细水所占的面积。虽然式&）物理意义分别为单位面积土模型中重力个换算系数，##算成整个土块面积#上的平均应力，%，2其实是一所以在力学计算中必须将其换于局部面积上的应力，吸力是作用和$’是作用于整个土块面积#上的应力，由于"两式有时必须分开使用。起土体压缩的原动力，表示引式（表示抵抗土体变形的断面力，（6）式&）（6）#%!!+"!+"1#&4（可得：代入式&）影。由于$(!-##2&+5，定义：图（为作用于土块模型上的力。存在毛细水。$*）第$不存在毛细水；)，列在空气一侧的土颗粒接触点土第存在毛细水，&列两侧均为重力水，颗粒接触点土单元的第(列两侧均为空气，颗粒接触点块模型

5、，（而成的非饱和土图（为并列&排图$’）骨架屈服。$%）土土颗粒发生滑移，当随!!的增加而增加，!""#时，!土颗粒若是弹性的，土骨架也不会发生滑移；多大，(55(年学力土岩&$&万方数据（,）+663"$(!!3"$’""$3"$("+66"$%4条有效发展途径。是使非饱和土的研究能为实际工程服务的一效应力，究土体的性质找出合适的方法确定由吸力产生的有结合具体研避开吸力，适用的。但我们从中可得启迪：时，处于悬水非饱和形态）从理论上讲这种方法是不（即；（指数或双曲线等）当饱和度很低某种函数拟合吸附强度与膨胀力的关系可用引起有效应力的增加，时吸力的增加一部分（即处于过渡非饱和形态）较高

6、当所以吸附强度与膨胀力成直线关系；饱和度增加，时，闭非饱和形态）吸力的增加等于平均有效应力的（即处于封当饱和度很高如前所述，围有一定局限性，能为现场工程师所接受。虽然这种方法的适用范行，试样的抗剪强度反求出。膨胀力的测定方法简便易比例系数可根据非饱和试样和饱和有效应力成比例，与由吸力产生的（即膨胀力%+）要施加给土体的应力为保持土体体积不变所土体发生膨胀，效应力减小，吸非饱和土浸水饱和，力释放使有的概念非常清晰：这种方法依据本文的理论观点，的那部分有效应力012。通过测定土体膨胀力直接确定由吸力产生难的变量，（中，在式#）参数的测试避开了吸力这一测试繁!!3"$*"+663"$("+

7、66+663"$*4（+7）!!3"$""$(3"$’"+66"$)（++）"/4".4+663"$(+663"$*4$"3"$("$%"$(为吸力$对应在最干燥水分曲线上的纵坐（+6）+663"$(!!3"$""$(3"$’"+66标。式中"$)4"$3"$’3"$%4的毛细水和重力水各占的饱和度：$的试样就可求得饱和度为"（对应的吸力为$）曲线，推求出的最干燥水分曲线。有了最干燥水分土试样）（人工制备的粘轻部根据实测的脱水曲线和吸水曲线曲线用吸水曲线在