浙大 高等土力学讲义5

直剪试验确定无粘性土内摩檫角

5． 无粘性土的强度：主要决定于密度，还受各向异性、试样沉积方法等因素的影响。实用上多通过原位的标准贯入试验或静力触探以及用相同密度的试样做室内试验。

无粘性土应力应变关系曲线(CID试验)

6． 临界孔隙比

在剪切过程中，砂土体积保持不变的孔隙比称为临界孔隙比，不同压力下，临界孔隙比不同，压力越大，临界孔隙比越小。

9

高应力条件下无粘性土摩尔包线

临界孔隙比

5.4 粘性土的抗剪强度

5.4.1土中超静孔隙水压力及孔隙水压力系数

1． 土体的排水状态：与粘性土的抗剪强度有重要关系。排水条件由土的渗透性和加荷速

度确定。

排水条件：土的渗透性大，加荷速度又慢，水能及时从孔隙中排出，不产生超孔压。 不排水条件：周边是不允许排水的边界，在荷载作用下，水不能从孔隙中排出，土体中出现超静孔隙水压力，并不产生超静孔隙水压力消散现象。需要估算土中孔隙水压力值。

2． Skempton孔隙水压力系数方程

?u??u3??u1?B???3?A???1???3???B??3?A???1???3?

?u1式中A?，取决于偏应力所引起的体积变化。

???1???3?C?u1B?3?，对饱和土：v?0 则B?1；对非饱和土B?0~1。

nCCs??31?vCs 10

3． Henkel孔隙水压力系数方程

?u???8?3???8

统一式

?u????8??f??8

对于饱和土??1；?f?0.707?3Af?1?，孔隙水压力系数Af由三轴试验测定。

5.4.2 粘性土抗剪强度和抗剪强度指标 一般由直剪、三轴、十字板试验测定。 1． 不固结不排水抗剪强度（UU试验）：Cu

不固结是指在三轴仪中所加压力的作用下土体未发生固结

CuCIp 等于常数，与土的种类有关：u?0.11?0.0035p0p011 Cu???1??3?：实际上破坏面与大主应力夹角大于450，Cu???1??3?，不过考

22

虑取土扰动等因素，认为是合理和安全的。

UU试验

2．固结不排水抗剪强度（CIU试验）：Ccu、?cu、C?、?? （1） 正常固结土：Ccu（2） 超固结土

超固结状态土体剪切破坏时，应力圆的摩尔包线不通过原点，可以确定Pc。超固结土在超固结状态发生剪切破坏时产生负孔压，有效应力圆总在总应力圆的右边，其有效摩尔圆包先不通过原点，C??Ccu，????cu。

?0，C??0，?cu?100~200， ??的数值比?cu大一倍左右。

11

正常固结土：要求每个土样的固结压力都要大于Pc。 超固结土：强度指标应反映超固结状态和正常固结状态。

正常固结土CIU试验

(b)超固结状态时总应力和有效应力强度指标

超固结土CIU试验

3．固结排水抗剪强度（CID）

强度指标Cd、?d略大于C?、??（CIU试验测得）。工程上可认为这两组指标是一致

12