非饱和土抗剪强度分析研究

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非饱和土的抗剪强度理论研究

非饱和土的抗剪强度理论研究
格构 造 所 起 的作 用 不 同 , 过 叠 加 两 者 在 本 质 上 通
以结合 水 和 重 力 水 两 种 形 式 存 在 , 气 仅 以 气 泡 的 空
形式 存 在 于水 中 ,L 内 只有 水 相连 通 , 时 土 的饱 孑隙 这 和度 非 常 高 . 悬 垂 水非 饱 和形 态 . 隙 内的 自由水 ② 孔
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第 2 卷 第 4期 2
水 利 水 电 科 技 星
20 02年 8月
非 饱 和 土 的 抗 剪 强 度 理 论 研 究
王 志玲 , 丰土 根
( 河海大学 岩土工程研 究所 , 江苏 南 京 2 09 ) 108
摘要 : 从孔 隙水的存在状态出发 , 围绕 Bs p i o 抗剪强度公式 中存在 的几个疑 点展 开讨论 . 为非饱 h 认 和土中支配强度和变形的应力之所 以不同, 因为非饱 和土中存在一种性质与有效应 力不 同的应 是 力— — 内部应 力 , 不 传 递 , 影 响 土 的 塑性 变形 . 时还 对 Bso ,rd n 它 仅 同 i p Fel d和 卢肇 钧 提 出的抗 剪 h u 强度 公 式 中的参 数 测试 方 法 进行 分 析 , 出 : 指 各种 抗 剪 强度 理论 在概 念 上 都 是 相 同的 , 区 别仅 在 其 于确定由吸力产生的那部分有效应力时采 用的参数和测试方法不同.
因在 土 孑 隙 内连 续存 在 , 以与 土骨 格 、L L 所 孑 隙气 一起 分担 传 递 作 用 于 土 界 面 上 的 垂 直 总 应 力 . 后 雄 向
r f= c ( + 盯一U )a + X t at n sa n s= n 一n
式 中 : 有效 凝 聚力 ; C为 盯为 总 应 力 ; a为孑 隙 气 压 U L

关于非饱和土抗剪强度几个问题的探讨

关于非饱和土抗剪强度几个问题的探讨
这 一理 论得 到 了非 饱 和 土 三轴 试 验 的验 证 , 为用 常 规实 验确 定非 饱和 土强度 开辟 了新 方法 。
1 4 与 土 一水 特 征 曲线有 关 的抗 剪强 度 公 式 .
由于非 饱 和土试 验耗 时长 、 经费高 , 试验 设备技 术 含 量 高 、 作复 杂 , 操 因此 , 试 验 方 法测 量 非 饱 和土 强 用
公 式所 得 出的强 度预 测值 与试验 实测 值非 常逼近 。 s K V n pl 提 出 了一 个 建 立 在 土 一水 特 征 曲 . . aaai l
线 上 的抗 剪 强度 非线性 模型 ¨ :
日 一 日
Feln rdu d强 度 理 论 是 在 实 验 基 础 上 提 出 的 , 非 从 饱 和本 身 的力学 特 点 出 发 , 设 土粒 和收 缩 膜 在 非 饱 假
N K a l和 . . h b a 利 用 1 . hli i H K abz 4种 土 的实验 结
J r ,=c +(r 。 tm +kutm o — )a p p ̄ p a 力 ; P为 与孔 隙分维 数有 关 的常数 。 、
() 7
式 中, k为 与 表 面 张 力 系 数 有 关 的 常数 ; 是 基 质 吸 “
公 式:i o Bs p公 式 、 rd n h F e l d公 式 、 u 非线 性 抗 剪 强度 公 式 、 土 一水 特 征 曲 线 有 关 的 抗 剪 强度 公 式 等 进 行 了讨 与 论 , 合 以往 学者 所 作 的 关 于应 力 状 态 以及 土 体 类 型 对 非 饱 和 土抗 剪 强 度 的影 响研 究 , 出土 一水 特 征 曲 线 结 指 ( WC 是 这 些影 响 因素 的 一 个 联 通 点 , 是 今后 非饱 和 土 体 强 度 理 论研 究 的 重 点 。 S C) 也

降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展

降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展

降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展刘翠;徐文成【摘要】Rainfall, especially the long-lasting heavy rainstorm, is a major cause of instability and failure of slope. During the rainfall, a large number of rain infiltrations will cause the slope soil saturation in-creases, the matrices suction of non-saturated region reduces and the soil shear strength decreases. When the rainfall intensity and duration exceeds a certain extent, it may lead to slope instability. Based on the discussion of unsaturated soil strength theory and percolation theory, the progress of unsaturated soil slope stability research in recent years was discussed.%降雨,特别是强度大、历时长的暴雨,是引起边坡失稳破坏的主要因素。

降雨期间,雨水的大量入渗使边坡土体的饱和度增加,非饱和区基质吸力降低,土体抗剪强度下降。

当降雨的强度和持续时间超过一定程度时,便可能导致边坡失稳。

在讨论非饱和土强度理论和渗流理论的基础上,探讨了近年来关于非饱和土边坡稳定性研究的进展。

【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P24-27)【关键词】边坡稳定性;非饱和土;降雨入渗【作者】刘翠;徐文成【作者单位】黄河水利职业技术学院,河南开封 475004;河南省豫东水利工程管理局,河南开封 475002【正文语种】中文【中图分类】TU457边坡的失稳破坏和降雨是人类生活中常见的事物,自然规律的作用成了两者紧密联系的桥梁。

黄河大堤非饱和土的强度特征及其稳定性分析

黄河大堤非饱和土的强度特征及其稳定性分析
t=0 到最终稳态( 30h , ) 1= 0 )坝内浸润线的上升情况见图 2 。
2 1 抗 剪力公 式 .
根据非饱和土抗剪强度公式 H及静力平衡原 理 , 土条底面
上的非饱和土抗剪强度公式 可以写成 :
s 等[ + o ~ t 咖+ Ⅱ一 )n ]( = c ( Ⅱ a ( t r )n a 1 )
究具有重要 的意义 。
不同起始含水量 的试样 而言 , 抗剪强度包线的 内摩擦角相差无
几, 但凝 聚力却有很大 的差别。
根据试验数据 , 制不 同含水量 与总凝 聚力的关 系曲线 , 绘 并利用最小二乘法 对两 者之 间的 函数进行 拟合 , 结果 见图 1 。 实测与拟合内聚力的最 大相对误差 为 60 , .% 满足工程要求。
渗流计算采用黄河下游历年最高洪水水位及大堤水位计 算, 以黄河大堤堤角为基准面, 洪水期水位在基准面以上 8m, 在随后的瞬变过程中, 水位保持常数 8m 不考虑降雨入渗对边 ,
坡 的影 响。根据 改进 的二 维饱 和~非 饱 和渗流有 限元计 算 程 序S S 2 WM - D进行 分析计算 , 将试验所得 的渗透 函数和土水特 征 曲线 函数加 入程 序中 , 到饱 和~ 非饱 和 区域 在不 同时期的 得 水头分布 、 浸润线位置及渗流场的分布规律 。从开始稳态 ( 时问
黄河大堤非饱和土强度
非饱 和土不 同于饱 和土 的根本原 因在 于非饱 和土 中存在
基质吸力 。利用改进 的非饱 和土 三轴仪对 不 同含水量 下黄河

大堤的非饱 和土强度 进行 试验 , 出了非饱 和土 的基质 吸力 、 得

内摩擦 角、 内聚力等工程特性参数( 见表 1 。 )
土体的基质吸力就越大 , 抗剪强度亦越大, 含水量趋于饱和时,

黄河大堤非饱和土抗剪强度特性试验研究

黄河大堤非饱和土抗剪强度特性试验研究
数。 压 和孔 隙水压 来实 现 的 。( ) 3 量测 系 统 。测 量 轴 向压
对 于式 ( ) 说 , 然 Bso 三轴 压缩 试验 和 力和体积变形等 。为使孔隙水压力量测系统不发生 1来 虽 i p用 h
吸力压缩试验证明了它的正确性 , 但未从理论上进行 汽 化 , 验过程 中采用 了轴平 移 技术 。 试
r=c +( 一“)g + ( t 。t “ 一“ ) g
() 1 试件 的配制 : 非饱 和土抗 剪 强度 的试 样 采 自
黄河大堤开封段 , 其岩性为粉质黏土。在试验的备制
实法 分别 配 制质量 含水 量为 5 、 % 、 0 、 5 % 8 1% 1%和
( ) 2 % 的试 件 ,试 件 为 圆柱 形 ,直 径 为 6 1c 2 0 .8m,高
论证 。并且 , 由于 的值受 饱 和路径 、 水和 吸水 、 脱 研 2 2 非饱 和 土抗 剪强 度试验 方 法 . 究 问题 的性 质 、 水 湿陷等 的影 响很 难测 定 , 浸 因此 , 该 式未 能得 到广泛 的应 用 。 态变 量概念 的逐 渐认 识而 确定 的 , 表 达式为 其
1 5c 。 2. m
Feln rdud公 式是 随着 人 们 对 非 饱 和 土 双 应 力 状 过程 控制 中 , 密度 为 15 g c 用 分 3 均 匀压 干 . l/ m , 层
显 然 , 非饱 和 土的力 学特 性采 用双 应力 变量 比 对
较合理 ,因为应力状态变量不仅需要能描述应力状 () 2 试验过程 : 首先 , 使陶土板饱和 , 在不装试样 态 , 要 能表 达土 的力学 特性 。而 力学 特性 又与 土 情况 下 ,关 闭排 水 阀 ,打开进 水 阀 , 压力 室充 水排 而且 给

非饱和土抗剪强度公式分类及总结

非饱和土抗剪强度公式分类及总结

非饱和土抗剪强度公式分类及总结张常光;赵均海;朱倩【摘要】The shear strength formulae for unsaturated soils were divided into five categories, such as using soil-water characteristic curve, mathematical fitting, piecewise functions, total stress indicators and other forms. Characteristics and deficiencies of the current research on shear strength formulae for unsaturated soils were analyzed. The results show that some differences in mechanical significance exist between shear strength formulae based on the effective stress and shear strength formulae based on the two-stress state variables. Different expressions of suction strength lead to diversities of the shear strength formulae. True triaxial tests of unsaturated soils are urgent need to be carried out and strength theory of unsaturated soils satisfying the actual engineering stress conditions is to be established in order to improve the theoretical basis of unsaturated soils and accelerate the process of engineering applications.%将众多非饱和土抗剪强度公式分为结合土-水特征曲线、数学拟合、分段函数、总应力指标及其他形式5类,分析了当前非饱和土抗剪强度公式的特点及研究不足.结果表明:有效应力抗剪强度公式和双应力状态变量抗剪强度公式的力学本质不同,吸附强度表达式的不同导致了抗剪强度公式的多样性,急需加强非饱和土真三轴试验研究,建立符合工程实际受力状况的非饱和土强度理论,完善非饱和土的理论基础,并加快非饱和土强度理论的工程实践与应用进程.【期刊名称】《建筑科学与工程学报》【年(卷),期】2012(029)002【总页数】9页(P74-82)【关键词】非饱和土;基质吸力;抗剪强度公式;真三轴试验【作者】张常光;赵均海;朱倩【作者单位】长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061【正文语种】中文【中图分类】TU4320 引言非饱和土分布十分广泛,与工程实践密切联系的地表土几乎全都是非饱和土[1]。

非饱和土抗剪强度

非饱和土抗剪强度

“非饱和土抗剪强度”资料合集目录一、含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响二、基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响三、非饱和土抗剪强度理论的研究进展四、非饱和土抗剪强度公式分类及总结含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响土壤力学是研究土壤力学性质及其应用的学科,在工程建设、土地资源开发及生态环境保护等领域具有重要意义。

其中,非饱和土抗剪强度和单桩承载力是土壤力学中的重要参数,而含水量是影响这些参数的重要因素之一。

本文将探讨含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响,为相关工程实践提供理论指导。

非饱和土抗剪强度是指土壤在非饱和状态下的抗剪切能力,其影响因素包括含水量、孔隙比、颗粒级配、矿物成分等。

其中,含水量是影响非饱和土抗剪强度的重要因素之一。

含水量增加会导致土壤颗粒之间的摩擦力和粘聚力降低,从而减弱土壤的抗剪强度。

反之,含水量减少则会使土壤颗粒之间的相互作用增强,从而提高土壤的抗剪强度。

单桩承载力是指单根桩柱在土体中的承载能力,其影响因素包括桩身材料、桩身形状、桩径、桩长、土体性质等。

其中,土体性质是影响单桩承载力的关键因素之一。

含水量增加会导致土体软化,降低土体的承载能力,从而影响单桩承载力。

反之,含水量减少则会使土体强度增加,提高土体的承载能力,从而增强单桩承载力。

为了探讨含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响,我们设计了一系列实验。

我们选取了具有不同含水量的非饱和土样,测定其抗剪强度。

然后,我们采用相同的实验方法,对不同含水量的土样进行单桩承载力测试。

在实验过程中,我们控制了其他影响因素相同,以保证实验结果的可靠性。

经过实验测定,我们获得了不同含水量下非饱和土抗剪强度和单桩承载力的数据。

通过数据处理和趋势分析,我们发现含水量对非饱和土抗剪强度和单桩承载力的影响具有以下规律:随着含水量的增加,非饱和土抗剪强度逐渐降低;在一定含水量范围内,非饱和土抗剪强度和单桩承载力与含水量呈线性关系;当含水量超过一定阈值时,非饱和土抗剪强度和单桩承载力下降速度加快。

非饱和土抗剪强度的研究

非饱和土抗剪强度的研究
[ 类 号 ]T 3 分 U4 2 [ 献 标 识 码 ]A 文
在地 基 承载力 、 土坡 和路 基稳 定性 评价 中 , 土
的抗剪 强度指 标是最 重要 的基 本力 学参 数[ 。非 1 ]
1 非 饱 和 土 的 强 度
1 1 B so . i p非 饱 和 土 抗 剪 强 度 公 式 h
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第3卷 第 3 4 期
20 0 7年 6月
成 都 理工大 学 学报 ( 自然科 学版 )
J UR ALO H N D I E ST FT C O O Y(cne&T cnlg dtn O N FC E G UUN V R IYO E HN L G Si c e eho yE io) o i
[ 作者 简 介 ]黄润秋 (93 ) 男, , , 16 - , 博士 教授 博士生导师, 主要从 事工程地质和岩土工程科研与教学工作, — i :r@cu.d.n Ema hq dteuc。 l
曲线 , 出 了一 种新 的非 饱 和 土 强 度公 式 。该 式 提 既 考虑 了吸力 对强 度 的贡献 , 也兼 顾 了饱 和 度 ( 或
在式 ( ) 的 参 数 难 以确 定 。因此 , rd 1中 Fe— ln u d等 提 出了他们 的非 饱和 土抗剪 强度 公式 : ]
r 一 C ( 一 ) a + ( 一 ) a + tn tn b () 2
[ 要 ]非饱 和 土 强度 一直 倍 受理 论 界 和 工程 界 的广 泛 关注 。该 文 比较 Bso 摘 i p和 F e ln h rdu d等 常 见 的 非饱 和 土 强度 公 式 的 优 缺 点 。 基 于 Mo rC uo h- o lmb准 则 , 过 一 种 有 效 应 力 和 土 水 特 通 征 曲线推 导 出 一种 新 的 非饱 和土 强度 公 式 。该 武 既 考 虑 吸 力 对 强 度 的 贡 献 , 兼 顾 了饱 和 度 也 对 强度 的 影 响 。 由 GD S三 轴 仪 进 行 了非 饱 和 膨胀 土 的 剪 切 试 验 , 与 相 关 的 试 验 进 行 比较 , 并 结果 表 明该 非 饱 和 土 强度 公 式是 合 理 和有 效 的 。 [ 键 词 ]非 饱 和 土 强度 ;膨 胀 土 ; 水 特 征 曲 线 ;有 效 应 力 关 土

土-水特征曲线预测非饱和土的抗剪强度对比研究

土-水特征曲线预测非饱和土的抗剪强度对比研究

郭利娜① ② 胡 斌① 宋友建① 张国超①
( ① 中国地质 大学 ( 武汉 ) 工程学院 武汉 4 3 0 0 7 4 )
( ②浙江 大学 建筑设计研究 院有 限公 司 摘
杭州
3 1 0 0 1 2 )
要 目前 , 非饱和土的工程性质 已成 为岩土工程界研究 的热点 问题 , 而非饱 和土的抗 剪强 度的研究对 土 的工程 性质尤 为
i n t e r n a t i o n a l a d v a n c e d G D S u n s a t u r a t e d b a c k p r e s s u r e s h e a r a p p a r a t u s ( U B P S )i s u s e d t o p r o c e e d t h e d i r e c t s h e a r
G U O L i n a  ̄ H U B i n ① S O N G Y o u j i a n  ̄ Z H A N G G u o c h a 0 ①
( (  ̄ ) F a c u l t y o fE n g i n e e r i n g, C h i n a 面 e fG o e o s c i e n c e s ,W u h a n 4 3 0 0 7 4 )
重要 。笔者总结 了 4种用 土- 水特 征曲线预测非饱和土 的抗剪强 度 的公 式 , 用 5个 B a r 的压力板 仪测得 了马家 沟 I号滑坡体 上 土体的土一 水特征 曲线 , 并采用 MA T L A B软件 , 利用 V a n G e n u c h t e n 模 型对试验数据进行拟合 ; 用 国际先进 的 G D S非饱和反
J o u r n a l o fE n g i n e e r i n g G e o l o g y

饱和、非饱和有机质粉土抗剪强度的对比

饱和、非饱和有机质粉土抗剪强度的对比

饱和–非饱和土的抗剪强度测定通过使用改进了 的直剪装置进行 该装置主要由非饱和直剪装置和测 定吸力的悬挂柱 Hanging Column 组成 将土样制 成饱和样品并放入非饱和剪切合内后 首先通过悬挂 柱施加试验所需的吸力 其次按试验要求加载进行土 的抗剪强度试验
σˊ /kPa
12.3 24.6 49.2 98.4
图 2 饱和土抗剪强度τsat 与净正应力σˊ试验曲线 Fig. 2 Variation of shear strength τsat with net normal stress σˊ under same matric suctions ψ for saturated soil 图 3 非饱和土抗剪强度τf 与净正应力σˊ试验曲线 Fig. 3 Variation of shear strength τf with net normal stress σˊ under different matric suctions ψ for unsaturated soil
Abstract: Comparisons of shear strength between the saturated and unsaturated sandy silt were shown based on the measured shear strength using a modified direct shear device, and shear strength was predicted using the saturated soil properties and soil-water characteristic curve (SWCC) for the sandy silt. It was illustrated that the saturated shear strength was less than the unsaturated shear strength, and the unsaturated shear strength increased with increasing matric suction. It was shown by this study that properties of the saturated-unsaturated fine-grained soils were affected by physical conditions and the stress condition in the field. Key words: unsaturated sandy silt; shear strength; matric suction; SWCC

基质吸力对黄河大堤非饱和土强度影响的试验研究

基质吸力对黄河大堤非饱和土强度影响的试验研究

部分蒸 气压 ( 对于与 具有与土 中水 相 同成分 的 相 溶 液处 于 平衡 的部 分蒸 气压 )而确 定 的等 值 吸
力 。可 表 示 为 孔 隙 气 压 力 与 孔 隙 水 压 力 的 差 。它 是 非 饱 和 土 本 质 特 征 的力 学 反 应 。 区别 于 饱 和 是 土 力 学 的 基 本 特 征 。 质 地 影 响 到 非 饱 和 土 的 力 本 学 性 质 。但 同时 饱 和 土 与 非饱 和 土 之 间 又存 在 着
刘翠 然 , 鸿芳 , 晓红 李 刘
( 洛阳工 业高等专科学 校 , 河南 洛 阳 4 10 ) 70 3
[ 要 ] 用改进的非饱和土三轴仪. 摘 利 进行不同含水量条件下的非饱和土抗剪强度的试验。试验结果
表 明 : 非饱 和 土 中存 在基 质吸 力 , 在 并且 随 着含水量 的 减 少而增加 ; 非饱 和 土的 抗剪 强度 均 高于饱和 土

般来说 。 究非饱 和土体 的吸力就是 指研究 它 研
的基 质 吸 力 。基 质 吸力 在 控 制 非 饱 和 土 的 渗 透 特
性和力学性状方面起着 十分重要 的作 用。例如我 国很 多地 区土体边 坡在雨后 容易失稳 , 就是 因为 雨 水人 渗后 土体 含水 量 的提高 使 得土 体 基质 吸 力 明显下 降 , 土坡浅层 , 质吸力甚 至消失 , 在 基 抗 剪强度明显降低 。 而导致 土体边 坡的失稳 。 从
饱 和 土 的根 本 差 异 就 在 于 非 饱 和 土 中存 在 吸 力 。
【 收稿 日期】 0 6 -2 20 -3 4
【 作者简介】 刘翠 然 ( 9 6 ) 女 , 南省许 昌市人 , 1 - , 河 7 讲师 , 主要 从 事岩 土工程 、 质工程 及 非饱和 土 工程特性 的科 研 与教 学 工作 。 地

《非饱和—饱和状态变化条件下土质边坡稳定性分析》范文

《非饱和—饱和状态变化条件下土质边坡稳定性分析》范文

《非饱和—饱和状态变化条件下土质边坡稳定性分析》篇一一、引言在地质工程领域,土质边坡的稳定性是一个关键性问题,特别是在非饱和和饱和状态变化条件下,边坡的稳定性显得尤为重要。

非饱和状态下的土体通常由固态和气态两部分组成,而当土体达到饱和状态时,其物理力学性质将发生显著变化。

本文旨在分析非饱和至饱和状态变化条件下土质边坡的稳定性,以揭示其内在规律,为实际工程提供理论依据。

二、非饱和土质边坡稳定性分析1. 非饱和土的特性非饱和土的强度和稳定性主要取决于其固相和气相的分布和相互作用。

在非饱和状态下,土体的强度主要由固相颗粒间的摩擦力和吸附力决定。

此外,土体的吸力和基质吸力也对边坡稳定性产生重要影响。

2. 非饱和土质边坡的稳定性分析方法在非饱和状态下,边坡的稳定性分析主要采用极限平衡法、有限元法和离散元法等方法。

这些方法可以有效地分析边坡在不同条件下的稳定性,并预测其可能发生的变形和破坏模式。

三、饱和土质边坡稳定性分析1. 饱和土的特性当土体达到饱和状态时,其物理力学性质将发生显著变化。

饱和土的强度主要由固相颗粒间的摩擦力和孔隙水压力决定。

此外,由于土体中的孔隙被水充满,基质吸力消失,边坡的稳定性将受到孔隙水压力的影响。

2. 饱和土质边坡的稳定性分析方法在饱和状态下,边坡的稳定性分析主要采用有效应力法、有限元法和渗流-应力耦合分析等方法。

这些方法可以有效地考虑孔隙水压力对边坡稳定性的影响,从而更准确地预测边坡的稳定性和变形行为。

四、非饱和至饱和状态变化对土质边坡稳定性的影响随着降雨、地下水位变化等因素的影响,土体会经历从非饱和状态到饱和状态的变化。

这种状态变化将导致土体的物理力学性质发生显著变化,从而影响边坡的稳定性。

在非饱和状态下,基质吸力对边坡的稳定性具有积极的作用;而在饱和状态下,孔隙水压力可能削弱边坡的稳定性。

因此,在分析土质边坡的稳定性时,需要考虑这种状态变化对边坡稳定性的影响。

五、结论与建议通过对非饱和和饱和状态条件下土质边坡的稳定性分析,我们可以得出以下结论:1. 在非饱和状态下,基质吸力对边坡的稳定性具有积极的作用;而在饱和状态下,孔隙水压力可能削弱边坡的稳定性。

非饱和土基本特性的学习与思考

非饱和土基本特性的学习与思考

谢定义(1999)
用有效球应力和有效偏应力表示的有效应 力型应力状态变量明确地表明了以基质吸力 反映的收缩膜张力为非静水压力型应力的这 种特性。
4. 非饱和土的强度特性
基本思路 非饱和土的抗剪强度被视为 符合库仑强度公式, 并等于土饱和时抗剪强度与 非饱和土基质吸力对抗剪强度的贡献 (称为吸附强度)之和,
固、气、液相之间——结构性:(表现出结构强 度,由粘聚力、咬合力、胶结力及吸力等组成。
三相的变态特性 (温度、压力变化引起的相变)
液相的汽化、凝结、冻结 气相的溶解、扩散 固相的液化、软化
非饱和土的相态特性涉及到一系列重要定律: Fick定律 Darcy定律 Henry定律
亚佛加德罗定律 道尔顿(Dolton)分压定律 Kelvin定律 热力学第一定律 热力学第二定律
Li X.I (2003)
将有效应力表示为净应力项与一个吸力相 关、且能反映基质吸力剪切效应项之和。认为 对非饱和土,土颗粒的一部分上作用有孔隙气 压力,另一部分上作用有孔隙水压力,它们的 作用一般是不平衡的、变化的,而且它的方向 并不与净应力的方向相一致,明确了基质吸力 可引起一种剪切效应的结论。
在孔隙流体不能排出的条件下,土受力 后的孔隙水压力和孔隙气压力的增量是一种 超孔隙压力(超过加荷前土中孔隙水压力和 孔隙气压力的值);
在容许孔隙流体排出的条件下,这种超 孔隙压力会随时间的增长和土的压密而逐渐 消散,使各相所承担应力的比例协调地发生 变化,最终,在消散终结时,荷载仍全部由 土骨架(包括收缩膜)来承担。
基质吸力
土中水自由能的毛细部分(对纯水),来 源于表面张力.表面张力愈大,弯液面曲率愈 小。
为了维持弯曲型收缩膜的平衡,收缩膜气 一侧的应力为正压力,收缩膜水一侧的应力 为负压力,它们的差值即为基质吸力.

非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究

非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究
Fang a 。 CH EN ei Chunm i ,PI Yi xi ng ng ng LIJa h a ZH U in u


a g h u nsiu e f Bu l i g i nc CO.L TD , Gu n z u a g ho ( . e h oo y De eo me t Ce t r Gu n z o I tt t o id n Sc e e 1 T c n lg v lp n n e ,
Zh h u Gu n do g 41 0 8, C ia uz o a g n 2 0 hn )
[ b ta t ae nu strt i i et gss m,wt df rn a r o tn,tes e gh A s c]B sdo naua dt a a t i yt r e r x l sn e i ieet t ne t h t nt h f w ec r
其 粘 聚 力 随含 水 量 的 增 加 先 是 增 大 , 最 优 含 水 量 时 粘 聚力 达 到 最 大 值 , 后 随着 含 水 量 的 继 续 增 加 , 聚 力 逐 渐 在 而 粘
减小 。
[ 键 词 ]非 饱 和 土 ; 水 量 ;三 轴 ; 剪 强 度 关 含 抗
[ 图分 类 号 ]U 4 6 0 中 1 .3
c aa t ii f x a s esi f a nn r u i .U dr e a of ig rsue wt l ae h rc r t s p ni o s n igaes d d n e cr i c n nn esr , i w w t e sc o e v lo N t e tn i p ho r
第 3 6卷 , 2期 第
201 年 4 月 1

膨胀土和非饱和粘土抗剪强度的比较研究

膨胀土和非饱和粘土抗剪强度的比较研究

( eat n f il n uligE gneig D pr met v dB i n nier ,AnagN d a U i rt o C ia d n yn o l nv sy,A yn ,4 5 0 ei nag 5 00,C ia hn )
Ab t a t T e n n— s tr td ca e olw l b we ig i a e n e c n e t t d w t tr ls . T e s e gh sr c : h o au ae ly d s i i e s l n n w tr a d b o c n r e h wae o t h t n t l l a i r f au e ft e ca , n n—s t r td c a e ola d s l n ol s n i v o e v r n n a it n a e alc mp ia e . e tr s o ly h o au ae ly d s i n wel g s i e st e t n i me t v rai r l o l t d i i o o c




20 0 8年第 1 期 1
膨 胀 土 和 非饱 和 粘 土抗 剪 强度 的 比较研 究
高春华 ,马彦飞
( 阳师范学 院 土木建筑工程系 ,河南 安 阳 安 4 50 ) 5 00

要 :非饱和粘性土具有吸水膨胀失水收缩的特性,对环境 变化敏感的粘土,非饱和粘性
土与膨 胀土 的强度粘性 土与膨胀 土 的强度特 性
a dtes el gs ia d dsus dtewae o tn oterltdrlt n hp b t e h h a n te ghid x so e n w ln ol n ic se tr ne t eae eai si ewen tes ef gsrn n ee ft h i h c t h o i t h

含水率与非饱和土抗剪强度的关系

含水率与非饱和土抗剪强度的关系
非饱和土在自然环境和工程实际中广泛存在,如山坡、路基 、坝体等,因此对含水率与非饱和土抗剪强度的关系进行研 究具有重要的实践意义。
研究目的和方法
研究目的
探讨含水率对非饱和土抗剪强度的影响机制,分析影响规律,并寻求建立预测 模型的方法。
研究方法
采用实验和数值模拟相结合的方法,通过对不同含水率的非饱和土进行抗剪强 度试验,分析含水率与抗剪强度之间的关系,并利用数值模拟手段揭示其影响 机制。
微观机制
在微观尺度上,含水率的增加可能会改变土颗粒表面的吸附和解吸附行为,以及颗粒间的 摩擦和粘聚力。这些微观结构的变化会影响土的抗剪强度。
03
非饱和土抗剪强度与有效 应力关系
非饱和土的有效应力
有效应力
非饱和土的有效应力是指土体中同时存在孔隙压力和水压力时,对土体产生的作 用力,这个作用力会随着孔隙压力的变化而变化。
含水率与非饱和土抗剪强度 的关系
2023-11-08
目 录
• 引言 • 含水率对非饱和土抗剪强度的影响 • 非饱和土抗剪强度与有效应力关系 • 实验研究 • 影响因素的定量分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
含水率对非饱和土抗剪强度的影响在工程实践中具有重要意 义,了解这一影响有助于更好地预测和评估工程的稳定性和 安全性。
目前的研究主要集中在室内试验和理论分析方面,对于实际工程应用中的非饱和土抗剪强度研究仍需加强。
不同类型非饱和土的抗剪强度变化规律需进一步…
不同类型的非饱和土在含水率对其抗剪强度的影响上存在差异,因此需要针对不同类型非饱和土开展深入研究。
非饱和土抗剪强度与含水率的关系需考虑其他因素
除了含水率,非饱和土抗剪强度还受到其他因素的影响,如压力、温度、气体渗透性等,这些因素在研究中需加以考虑。

非饱和土抗剪强度研究

非饱和土抗剪强度研究
中 图分 类 号 : U4 16 T 1 . 文献标识码 : A
0 引言
自然界 中的土多处 于非饱 和状 态 , 由于非 饱 和土 中气相 的存 在 , 而非饱和土抗剪强度 的研究成 为现代 土力学的重要研究 内容 。
17 97年 , 拿 大 S sac e n大 学 的 Mognt 和 Fe — 加 akthwa res m e rd l d ] 授建 议用 2个 独 立 变 量 ( 一 “ ) ( 一 U 建 立 抗 剪 强 u [教 n ,“ ) 度 表 达 式 。Fe l d 为 , 饱 和 土 的 抗 剪 强 度 由 3 部 分组 成 , rdu 认 n 非 个 即有 效凝 聚 力 C, 法 向应 力 ( 净 —U ) a 引起 的 强 度 , 质 吸 力 ( 。 基 U一
l g =A2 一B2
r + a声 =C tn =A10 1 B 十aa ( 1 B ) 1 tn A20 2
2 0k a3 0k a4 0k a试 验 控制 剪切 速率 为 1mm/ n 0 P ,0 P ,0 P ; mi。为 ( ) 了保证试验 的均 一性 , 4 一次性制样 2 0个 , 通过压力板 仪控制基质
F el d [ (9 5 ) 用 非 饱 和 土 的 土 一 水 特 征 曲 线 方 rdu 等 19 年 利 n ] 程 确 定 非 饱 和 土 抗 剪 强 度 随 吸 力 变 化 的 非 线 性 规 律 , 到 如 下 非 得 饱和土抗剪强度公式 :
)a , tn t n + a声
1 研 究方 法
本试 验采用 si iue ol s r 公司 1 a 压力板仪进行试样脱湿 。 mo t 5B r 仪进行 直剪试 验 ( 图 1 。 见 )
土体抗剪强度是 工程 的设计 、 工必 不可 少 的计 算参 数 , 施 而 1 1 试 验 设 备 .

非饱和黏性土抗剪强度的温度效应试验研究

非饱和黏性土抗剪强度的温度效应试验研究
s e r sr n t fca e ol t ihe o t n f h dr p ii n r l s mo e e st e t e e a u e c a g h a te gh o l y y s i wih h g r c n e t o y o h lc mi e a i r s n ii o t mp r t r h n e. s v
t sso o ls mpls i ifr ntmosu e c ne ta d d y d n i a e b e o e i h a e o ~5 e t fs i a e n d fe e it r o tn n r e st h v e n d n n t e rng f5 y O℃ . he r - T e
si i w rcne t fhdo hl iea , h n tem iuecne t sl e ( o swt l e o tn o yrp icm n rlw e os r otn w r W≤1 % ) tesers e g l ho i h t i o 7 , h a t n h h r t
的 升 高 而 降 低 , 现 为 强 度 的 热 软 化 现 象 ; 水 矿 物 含 量 较 低 的 黏性 土 , 含水 量 较 低 ( 表 亲 当 W≤ 1% ) , 现 为 强 度 的热 硬 化 现 7 时 表 象, 当含 水 量 较 高 ( w≥2 % ) , 现 为 强 度 的 热 软 化 现 象 , 干 密 度 越 高 的试 样 , 度 的 温 度 效 应 越 明显干 密 度 的试 样 , 5~ 5 条 件 下 , 展 了抗 剪 强 度 试 验 , 得 了三 种 土 的 非 饱 和 重 塑 试 样 的 抗 剪 强 度 与 温度 的 关 系 。 试 验 结 在 4℃ 开 获

非饱和土理论的分析研究

非饱和土理论的分析研究

非饱和土理论的分析研究摘要:介绍了目前岩土工程界提出的非饱和土抗剪强度公式。

同时还对Bishop、Fredlund和卢肇钧提出的抗剪强度公式中的参数测试方法进行分析,指出各种抗剪强度理论在概念上都是相同的,其区别仅在于确定由吸力产生的那部分有效应力时采用的参数和测试方法不同。

关键词:非饱和土;抗剪强度一、土力学的发展历程18世纪中期以前,人类的建筑工程实践主要是根据建筑者的经验进行的。

18世纪中叶至20世纪初期,工程建筑事业迅猛发展,许多学者相继总结前人和自己实践经验,发表了迄今仍然行之有效的、多方面的重要研究成果。

例如法国的C.-A.de 库仑发表了土压力滑动楔体理论(1773)和土的抗剪强度准则(1776) ;法国的H.P.G.达西在研究水在砂土中渗透的基础上提出了著名线性渗透定律(1856);英国的W.J.M.兰金分析半无限空间土体在自重作用下达到极限平衡状态时的应力条件,提出了另一著名的土压力理论,与库仑理论一起构成了古典土压力理论;法国的J.V.博西内斯克(1885)提出的半无限弹性体中应力分布的计算公式,成为地基土体中应力分布的重要计算方法;德国的O.莫尔(1900)提出了至今仍广泛应用的土的强度理论;19世纪末至20世纪初期瑞典的A.M.阿特贝里提出了黏性土的塑性界限和按塑性指数的分类,至今仍在实践中广泛应用。

1925年奥地利的K.太沙基出版了世界上第一部《土力学》,是土力学作为一个完整、独立学科已经形成的重要标志,在此专著中,他提出了著名的有效压力理论。

此后,在土的基本性质和动力特性、固结理论和强度理论的研究,流变理论的应用,土体稳定性分析方法以及试验技术和设备等方面都有很大的发展,使土力学得到进一步的完善和提高。

20世纪中叶非饱和土力学研究的复苏是土力学发展中又一具有长远影响的事件。

岩土工程中遇到的土大多数处于非饱和状态,非饱和土的工程性质已成为20世纪90年代以来国际土力学界研究的热点问题之一。

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关键 词 : 非饱 和土 ; 剪强度 抗
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非 饱 和 土 抗 剪 强 度 分 析 研 究
余 丽 涂 斌 李 汗珠2 , ,
( . 昌大学建 筑工程学 院, 1南 江西 南 昌 3 0 3 ;. 昌市雅克设计 研究 院, 30 12 南 江西 南 昌 300 ) 30 0
摘要 : 介绍 了 目前岩土工程界提 出的非饱 和 土抗剪 强度 公 式。 同时还对 Bso 、 rdu d和 卢肇钧提 出的抗 i p Feln h 剪 强度公 式 中的参数测 试方法进行 分析 , 出各 种抗剪 强度 理论 在概念 上都是相 同的 , 区别仅 在 于确 定 由 指 其 吸 力产生的那部 分有效应力时采 用的参 数和测试 方法不 同。
维普资讯
第2 卷 第2 5 期
20 0 7年 4月

西


Vo _ l25 No. 2
Ap . 0 7 r2 0
JANGXI S I NC I CE E
文 章 编 号 :0 l 6 9 2 0 )2— 18—0 10 一3 7 (0 7 0 0 6 3
的压 实 土层 ( 土石 坝 、 基 、 实粘 土 衬 垫 等 ) 如 路 压 ,
也是 非饱 和 的。
后随着非饱 和土力学研 究 非 饱 和 土 的抗 剪 强 度 , 总
结 出了各 自的非 饱 和土 抗 剪 强 度 理论 和 公 式 , 并 逐 步应 用 于岩 土 工程 实 践 。
Absr c :n r d cng t e o mu ae f s e r sr n t f u s t r td s is Th n n l s t e s r t a t I to u i h fr l ts o h a te gh o n a u a e o l. e a a y e h u — v y t o ft e p r me e r m he s e rsr n t Sfr u ae fu a u ae o l nd p i ut e ed me d o a a trfo t h a te g h’ o h h m lt so ns t r t d s isa onto h tt r r d n i a mo m n c nc p in. t a e e a e ie tc la ng t e i o e to h h Ke r s: s t r td s is S e rsr n t y wo d Un a u a e o l , h a te g h
问题 之一 。土 的抗剪 强 度是 土 的一 个重 要 力学 性
收 稿 日期 :07— 3— 6; 订 日期 :0 7— 3—1 20 0 0 修 20 0 2
作者简介: 丽( 8 一 , 江西享春人, 余 1 2 )女, 9 南昌大学工程力 学在读硕士研究生。
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质 , 的准 确 确定 对 土坡 和 地 基 稳定 分 析 及 土 压 它 力 计算 至关 重 要 。Mor olm h —C uo b强 度 理 论 可 非 常 准确 的确 定 饱 和 土 的抗 剪 强 度 , 早 已被 实 验 这 和 工 程实 践所 证 实 , 2 但 0世 纪 中 叶 以前 岩 土工 程 界 一直 近 似 的应用 饱 和 土 的 Mor ol b强 度 h —C u m o 公 式确 定 非 饱 和 土 的抗 剪 强 度 。2 0世 纪 中 叶 以
第 2期
的理 论 。
YU “ ’ TU n’ L n z u Bi I Ha — h
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( . col f rht trl nier g N nh n nvrt,i gi a cag3 0 3 R 1S ho o A ci cua E gnei , ac agU ie i Ja x N n hn 3 0 1P C; e n sy n 2 N nh n rht tr ein& R sac ru f aeJagi n hn 30 0P C) . a cagA ci cueD s e g eerhG opo k .i x Naca g 0 0 R Y n 3
非饱和土 的抗 剪强 度研究 开展 较早 的是美
国, 以后很 多 学者 对 这个 课 题进 行 了研 究 , 代 表 . 有 性 的有 毕 肖普 ( i o )和弗 雷 德 朗德 ( rdu d Bs p h Feln )
多数处于非饱 和状 态 , 非饱和土 的工程性质 已成
为2 0世纪 9 0年代以来国际土力学界研究 的热点
0 引 言
地球 上 大 部分 的表 层 土 均 处 于非 饱 和状 态 , 不仅 在那 些 干旱 和半 干旱地 区 , 是在 河 、 附近 就 海 地 区 的土层 也 可 能 处 于非 饱 和状 态 , 如 海 洋 底 例
下含 油 或含气 的沉 积物 。另外 工程 建设 中常 遇 到
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