饱和粘性土抗剪强度及应力路径.pdfVIP

第 12卷第 4期 洛阳大学学报 v0Il2No4 1997年 12月 JOURNALOFLUOYANGUNIa,qgtlSITY Dec．1997 饱和粘性土的抗剪强度及应力路径 。 邓洪亮浮海梅厶 丁U 摘 要 主要根据饱和土的有效应力厚理及应力历史，探讨饱和粘 ·土的 抗剪强度厦应力路径，讨论了不同边界条件下饱和粘性土的抗剪强度厦相互关 系，给 出了不同的应力路径 ，指 出了不 同边界条件具不同的应力状态 ，应力状态 不同具有不同的应力路径，土体变形和强度与应力有关，与应力历史有关． 关键词 苎翌堡 ，皇 整堡，应力，鏖 查茎些圭 分类号TU432．3 车住上 一 般认为当土体中孔隙体积的80％ 上为水充填时，土体中虽有少量气体存大，但 大都是封闭气体，可视为饱和土，当土体为粘性土时，即为饱和牯性·士，饱和粘性土和其它 土体一样在外荷载作用下将产生剪应力和剪切应变，土具有抵抗这种剪切应力的能力，并 随剪应力的增加而增加，当这种剪阻力迭到某一极限值时，土体就要发生剪切破坏，这个 极限值就是饱和粘性土的抗剪强度，粘性土的强度性状是很复杂的，它不仅随剪切条件不 同而异，而且还受许多因素(如各向异性、应力历史、蠕变等)的影响，不同的边界条件可得 出不 同的抗剪强度． 由于土体的变形和强度不仅与受力大小有关，更重要的还与土的应力历史有关 ，在加 荷过程中的土体内某点其应力状态的变化在坐标中以应力点的移动轨迹为应力路径可 以 模拟土体实际应力历史，垒面地研究应力变化过程对土的力学性质的影响，用于探讨土的 应力——应变和强度 ． 1 饱和土的有效应力原理 K·太沙基 (Terzaghi)7~察到土的变形及强度性质与有效应力密切相关 ，且应力只有通 过粒间接触点传递，才能引起土体变形和强度，而 L隙水压力对颗粒的压缩变形可 忽 略，因此，提出有效应力原理，饱和粘性土土体 内任意点的总应力 包括通过土粒接触点 传递的粒间应力(也称有效应力 )和通过土体中 L隙传递的 L隙压力 ，L隙压力又包括 ●- ， l 孔隙中的水压应力和气压应力，水压应力由孔隙水传递又称孔隙水压力 ()，即饱和粘性 土体中任意点总应力 d=有效应力 d+ L隙水压力 tg+气压应力 u，而饱和粘性土封闭 气体 比例甚少，通常假定 M=0，即d=d+Ⅱ． 2 饱和粘性土的应力历史 饱和粘性土在压力作用下，孔隙水 (主要指 自由水)将随时间推移而逐渐被排出，同时 叫：嚣单位 涪罔_J大学上小工程系．471000．河南省洛阳巾 硝J1期 ：19卯—01—30 ■■一． 邓洪亮等：饱和粘性土的抗剪强度及应力路径探讨 45 孔隙体积随之减少 ，这个过程 即饱和粘性土的渗透固结 ，天然土层在历史上所经受过的最 大固结压力称先期固结压力(P)、按它与现有 自重应力 P 的比OCR(OCR= ／P)可将 土分为正常固结土、超 固结土和欠 固结土，固结强度不 同的土 ，具有不 同的抗剪强度 ． 3 饱和粘性土的抗剪强度 为了探讨饱和粘性土应力——应变和强度之同的关系，以三轴试验不固结不排水抗 剪强度，固结不排水抗剪强度，固结排水抗剪强度来进行应力变化过程分析． 3．1 不固结不排水抗剪强度 一 组饱和粘性土试件，已在某一周围压力下卣结至稳定，试件中的初始孔隙水压力 u为0，然后分别在不排水条件下施加周围压力 和轴向压力 至剪切破坏 ，结果如图 l所示，图中三个实线半圆A、B、c分别表示三个试件在不同的 作用下破环时的总应 有效应力圆 总应力圆 | | | | 1 Cu ，，fl- 吼