土的抗剪强度试验成果与其它指标的关系及影响因素分析
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影 响 ， 常重 要 。 非
西 北 水 电 ・ ０ ２１ １年 ・第 ３期
８ ３
１ 密度 、 含水 量 与抗 剪 强度 的关 系
１ １ 土 的天然 含水 量与 抗剪 强度 的关 系 ．
一
判 断试 验成 果 的 正确 性 。表 １是 笔 者 单 位 ２ １ ０ ０年 承 接 的盐环 定扬 黄续 建工程 的部 分原 状土样 试 验资 料， 基本 上 反映 了天然 含水 量 ， 干容重 与抗 剪强 度 的
上述方 程式 为库 仑定 律 。此定 律 说 明 ， 的抗 土
剪 强度 ５由 内摩 擦 力 Ｐａ 和凝 聚力 Ｃ两 部分 组 ｔ ｎ
成， 且与垂 直压力 Ｐ成 直线 正 比关 系 。 如何使 试验成 果能较 准确 地反 映不 同土体 的力
学性 质 ， 掌握 它 与其 它 指标 之 间 的 相互 关 系 和 以及
估算 地基承 载力 等 土 的力学 性 质 的 主要 指标 之 一 。
土 的抗剪 强度是在 垂 直 压力 作 用 下 ， 中 的剪应 力 土
达 到一定 值 而 大 于粒 间 的结 构 黏 聚 力 和 摩 擦 阻 力
时， 将会 引起 颗粒 的相对位 移 （ 切 ） 形 成 剪切 带 ， 剪 ， 造成土体 的破坏 。土 抵抗剪应 力是 土体保 持 自身不
则 将导 致 内摩擦 角 值 的降低 。
１２ 土的 密度 （ ． 容重 ） 与抗 剪强 度 的关 系
对 黏性 土来说 土 的密 度越 大 ， 其抗 剪强度 越大 ， 这 是 因为在 天 然 含 水 率 相 同情 况 下 ， 度 越 大 ， 密 其 干密度也 就 越 大 ， 空 隙 比越 小 ， 聚 力 Ｃ值 相 则 凝
应增大， 内摩 擦角 ‘值 相应 降低 。 Ｄ
对 非 黏性 土来 说 土 的粒 间联 结 极 弱 ， ０ 故 Ｃ ， 在 一般情 况 下 ， 抗 剪 强 度 由 土粒 之 问 的 内摩擦 角 其 构成 。 主 要 取 决 于 土 的 密 度 ， 度 越 高 ， 值 愈 密
大 ， 之则 小 ， 般变 化在 ２ 。 ４ 。 间。 反 一 ６ ～ ０之 综上所述， 含水 量 是 直接 影 响 抗 剪 强度 大 小 的 重要 因素 ， 因而 测定 实验前 的密度 ， 含水 量可 以 了解 试 样 的均匀 性 。如果需 要 时可 测试 验后 剪切破 坏 面
西 北 水 电 ・ ０ 年 － ３期 ２１ １ 第
文 章 编 号 ：０６ ２ １ （０ １０ — ０ ８— ｏ １０ － ６０ ２ １ Ｊ３ ０ ２ ４
土 的抗 剪 强 度 试 验 成 果 与 其 它指 标 的 关 系
及 影 响 因素 分 析
黄文胜
（ 肃省 水利水 电勘 测设 计研 究院 第二 分 院， 肃 省西县 甘 甘 ７８０ ） ４００
Ｈ ＵＡＮＧ ｅ Ｗ ｎ—ｓ ｎ ｈｅ ｇ
（ ｈ ｎ ｒ ｃ ｆ ａｓ ｒｖ ｃ ｌ ｔ ｏ ｓｒａｏ ｎ ｙｒｐｗ ｒ ｎ ｅｔａｉ ， Ｔ ｅ２ ｄＢａ ｈｏ ｎｕＰｏｉ ｉ ｅ Ｃ ｎｅｖｔ ｎａ ｄＨ ｄｏ ｏｅ ｖｓ ｇｔ ｎ ｎ Ｇ ｎ ａ Ｗａ ｒ ｉ Ｉ ｉ ｏ
围， 颗粒 不 能直接 接触 ， 故颗 粒表 面特 征对 土的抗 剪
强 度基 本不 起作 用 。 提高 黏 性 土 的 密度 ， 使 土 粒 可
间 的接 触 增 多 ， 而 联 结 增 强 ， 擦 阻力 增 大 。因 从 摩 此， 固结 程度 不 同的土 抗剪 强度 有 明显 的差 异 。
的提 高 。
（ ）对 黏性 土来说 ， １ 当天然含 水量 相 同情 况 下 ，
黏 粒含量 愈 高 ， 内 聚力 Ｃ愈 大 ， 其 内摩 擦 角 值则
相 应降低 。又 因黏 粒 含 量 一 般 与 塑 性 指 数 ， 正 成 比关系 ， 以黏粒含 量越 低 ， 塑性 指 数 ， 也 越小 ， 所 其
５ ｌ ０ ｌ ５ ２ ０
（ ）对 无黏性 土来 说 ， 内摩 擦 角不 仅 与 分 散 ２ 其
ｍ们 日
度有 关 ， 而且 与颗 粒 形 状 和 表 面特 征 有 关 。颗 粒 表
图 １ 粉 质 沙 土 的 内摩 擦 角 与 含 水 率 的 关 系 曲线 图
面 粗糙 能够 提高 土 的 内摩 擦 角 ， 滑 则 使 之 降低 。 光
摘
要： 经过大量 土工直接剪切试验后 ， 分析了其抗剪强度与含水量 、 土的密度（ 容重） 之间的关系及其抗 剪强度与
土 的物 质 成 分 、 构 特 征 、 性 指 数 对 抗 剪 强 度 的影 响 。 结 塑 关键 词 ：土 工试 验 ； 直接 剪 切 ； 剪强 度 ； 抗 剪切 破 坏
土 大
表 １ 盐 环 定扬 黄续 建 工 程 部 分原 状 土样 参 数 表
由此可 见 ， 沙 的 内摩 擦 角 最 大 ， 水 率 增 干 含
大到接 近最 大分 子水 容度 时 ， 值 最 小 ， 当含 水 率 达
到毛 细管水 容 度 时 ， 再 度 增 大 。继续 增 大含 水 率
ｋ Ｐａ。
土 的抗 剪强 度 由两 部分 组 成 ， 土的 颗粒 问 的 除
结构 黏聚力 外 ， 粒 问 的摩 擦 阻力 也是 一个 重要 组 颗
成 部分 。 试验研 究表 明 ， 在一 般建筑 物荷 载作用 下 ， 非黏
收稿 日期 ：０ １３ ４ ２ １４１ ６ ３ 作者 简 介 ： 文 胜 （ ９ ６ ） 男 ， 肃 省 靖 远 县 人 ， 程 师 ， 要 黄 １７ 一 ， 甘 工 主 从 事 岩 土工 程 试 验工 作 ．
还应 注意 以下 ２个方 面 的工作 。
２ ３ 土 的构造特 征 ． 土 中结 构面存 在 导致 其抗 剪 强 度 的各 向异 性 。 如水平 层状 的黏性 土 ， 沿水 平 方 向的抗 剪 能力 一 般 低于沿垂 直方 向的抗 剪 力 。此 外 ， 构 面 的粗 糙 程 结 度和连续 性 以及 颗粒 的定 向排列等 对土 的抗剪性 能
被 破坏 而所能承 受 的最 大剪应 力 … 。
式 中 ： ｔ 为单 位 内摩 擦 阻力 ，Ｐ ； ｎ ＝ Ｐａ ｎ ｋ ａ ｔ ／为 内 ａ 摩 擦 系数 ； 为 内摩 擦 角 ； Ｃ是 土 的结 构 强 度 ， 由 即
粒 间联结 所构 成的土 的抗剪 阻力 ， 称单位 黏 聚力 ， 又
中 图分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ ４ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｔｈｅ ｒ ｌ ｔｏ ｓ ｐ ｂ ｔ ｅ ｎ ｏ ｌｓ ｅ ｒ ｓｒ ｎｇ ｈ ｔｓ ｅ ｕｌｓａ ｔ ｅ ｎ ｘｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｈｉ ｅ ｗ ｅ ｓ ｉ ｈ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔｒ ｓ ｔ ｎｄ ｏ ｈ ｒ ｉ ｄｅ ｓ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｆｅ ｔｆ ｔ ｒ ｎｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｅｆ ｃ ａｃｏ ｓ
２ 土 的物 质 成 分 、 构 、 造特 征 及 结 构
塑 性 指 数 对 抗 剪 强 度 的影 响
２ １ 土 的 物 质 成 分 ．
２ ％ ， 至更 高 ， 土矿 物含 量越 高 吸附水 的能 力 就 ５ 甚 黏 越 强 。当含 水 量 增 大 时 ， 的 和 Ｃ值 将 随 之 降 土 低 ， 而使 抗剪 强度 降低 。但 当含水 量 降低 时 ， 的 从 土 结 构联 结增 强 ， 而 有 助 于 黏 聚力 ｃ和 内摩 擦 角 从
内摩 擦 角 则会相 应增 大 。 （ ）对 沙性 土来 说 ， 物 成 分 对 其 内摩 擦 角 的 ２ 矿 影响， 主要 通 过矿物 的形 状而 起作 用 。石英 、 长石 等
对 沙土 来说抗 剪 强度一 般也 随含 水量 增加 而 降 低 。图 １ 粉 质 沙 土 的 内摩 擦 角 与 含 水 率 的关 系 是
２２ 土的 结构特征 ．
上 的剪 后含 水量 和 固结后 的密 度 ， 其 变化规 律 ， 按 来
（ ）对 于黏性 土来 说 ， １ 一般情 况下 ， 的分散 度 土
高， 亲水 性 就强 ， 土粒 间黏 聚力小 ， 内摩 擦 角小 ， 使 致
其 抗剪 强度 就低 。黏性 土颗 粒表 面均 为结合 水 膜包
关系。
般 对 黏性 土来 说 ， 然 含 水 率 值 越 大 ， 天 其
抗 剪 强度越 低 ， Ｃ， 值 越 小 ， 之 亦 然 。对 不 同 即 反
岩性 相 同含 水量 土样 来说 ， 其抗 剪强 度 还受容 重 ， 颗 粒 成份 、 成等 因素影 响 。 组 因为 黏 性 土 含 矿 物 质 较 高 ， 般 在 １ ％ ～ 一 ５
Ｋｅ ｏ ｄｓ：ｅ ｔｃ ｉａ ｅ ｔ ｉｅ ｔｓ ａ ； ｓ ｅ ｒｓｒｎｇｈ；ｓ ｅ ｒｆｉｕ ｅ ｙｗ ｒ ｇ ｏ ｅ ｈｎｃ ｌｔ ｓ ；ｄ ｒｃ ｈｅ ｒ ｈ ａ ｔｅ ｔ ｈ ａ ａｌｒ
土工 直接剪切 试验 是测 定土 的抗 剪强度 的一种
常用 方法 。而土 的抗 剪 强 度 又是 评 价地 基 稳定 性 、
８ ４
黄文胜 ． 的抗 剪 强度 试验 成果与其 它指标 的 关 系及影 响 因素分析 土 于一般土 样 ４个 点可采 用 １０ ２ ０ ３ ０和 ４ ０ｋ ａ ０ ，０ ，０ ０ Ｐ ，
无 黏性 土的抗剪 强度 主要受其 结构 特征所控 制 。至 于矿物成 分 只有 在其被 剪断 时才对 抗剪强度 产生影 响， 一般情 况下 ， 它是通 过颗粒 的形状 和表 面特征来
起作 用 的。
垂直 压力 而对 于含水 量较高 的土及 低密度 的或较 低 密度 的饱 和土 则应选 用较 低 的垂 直压 力 如 ５ ，０ ， ０ １０ １０和 ２ ０ｋ ａ 行 ， ５ ０ Ｐ 进 以避免试 样被挤 出剪力 盒 。
除 以上 （ 剪切 速 率 、 直 压 力 ） 垂 ２个 指标 与抗 剪 强度 的关系 及影 响 因素 外 ， 根据 这 几 年 的实 际工 作
ｓｉ ｄ ｎｉ ｕ ｉ ｗ ｉ ｔ ， ｎ ｅｉ ｌｅ ｃ ｆ ｏ ｉ ｅ ａ ｃｍ ｏｉｏ ， ｔ ｃ ｒ ｃ ａ ｃ ｒ ａ ｄ ｐ ｓ ｃｉｄ ｘ ｎ ｓｅｒｓ ｅ ｇ ． ｏ ｅ ｓ ｙ（ ｎｔ ｅ ｈ ） ａ ｄ ｔ ｆ ｎ ｅｏ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｐ ｓ ｉ ｓ ｕ ｔ ｅ ｈ ｒ ｔ ｓ ｎ ｌ ｔ ｅ ｈ ａ ｒｎ ｔ ｌ ｔ ｇ ｈ ｎｕ ｓｌ ａｒ ｌ ｔｎ ｒ ｕ ａ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｈ
性 土 的抗 剪强度 曲线 为 一 通过 坐 标 原 点 的直 线 ， 其 方程 式 为 ： ＝ Ｐａ 。而黏 性 土 的 Ｓ Ｐ曲线 ， 一 Ｓ ｔ ｎ － 是
条不 通过 坐标 原点 ， ‘ 与纵坐 标 有一 截距 Ｃ的近 而是
似直 线 ， 一般 用下 式表示 ：
Ｓ ＝ Ｃ ＋ Ｐｔ ｎ （ ａ Ｄ
Ｄ ｓ ｎａ ｄＲ ｓａ ｈ Ｉｓ ｔｔ，Ｌ ｎ ｘ ７ ８ ０ ， ｈｎ ） ｅｉ ｎ ｅｅｒ ｎｔｕｅ ｏ ｇ ｉ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｇ ｃ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｒ ｕ ｈ ａ ｌｔｏ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｒｃ ｈｅ ｒｔｓｓ．ｔｅｐａ ｒａ ａｙ ｅ ｈｅｒｌ ｔｏ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｓ ｉ ｓ ｅ ｒｓｒｎ ｔ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｏ ｇ ｏ ｆｇ ｏｅ ｈ ｉａ ｄｉｅ ｔｓ ａ ｅ ｔ ｈ ｐｅ ｎ ｌ ｚ ｓｔ ｅａｉｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｏｌ ｈ ａ ｔｅ ｇ ｈ，ｗａｅ ｏ ｔｎ ｌ ｔｒｃ ｎｅ ｔ＆
图。
棱 角状或 浑 圆 状 矿 物 含 量 高 的沙 土 其 值 通 常 比 云母 、 泥石 、 绿 滑石 等 片状 矿 物含量 高 的沙 土内摩擦 角要 高 。但矿 物成 分对 粒径 大 的颗粒 间 内摩擦 角影
响 显著 ， 而这 种影 响 随着 颗粒 的变 小而 逐渐减 小 ， 在 小 于 ０ １ｌ 的粒 组 ， 种 影 响 就 很 难 察 觉 到 了。 ． ｑ ｌ ｍ 这 就 颗粒级 配来 说 ， 配 愈好 的沙 土 比级配 不 良的 沙 级
西 北 水 电 ・ ０ ２１ １年 ・第 ３期
８ ３
１ 密度 、 含水 量 与抗 剪 强度 的关 系
１ １ 土 的天然 含水 量与 抗剪 强度 的关 系 ．
一
判 断试 验成 果 的 正确 性 。表 １是 笔 者 单 位 ２ １ ０ ０年 承 接 的盐环 定扬 黄续 建工程 的部 分原 状土样 试 验资 料， 基本 上 反映 了天然 含水 量 ， 干容重 与抗 剪强 度 的
上述方 程式 为库 仑定 律 。此定 律 说 明 ， 的抗 土
剪 强度 ５由 内摩 擦 力 Ｐａ 和凝 聚力 Ｃ两 部分 组 ｔ ｎ
成， 且与垂 直压力 Ｐ成 直线 正 比关 系 。 如何使 试验成 果能较 准确 地反 映不 同土体 的力
学性 质 ， 掌握 它 与其 它 指标 之 间 的 相互 关 系 和 以及
估算 地基承 载力 等 土 的力学 性 质 的 主要 指标 之 一 。
土 的抗剪 强度是在 垂 直 压力 作 用 下 ， 中 的剪应 力 土
达 到一定 值 而 大 于粒 间 的结 构 黏 聚 力 和 摩 擦 阻 力
时， 将会 引起 颗粒 的相对位 移 （ 切 ） 形 成 剪切 带 ， 剪 ， 造成土体 的破坏 。土 抵抗剪应 力是 土体保 持 自身不
则 将导 致 内摩擦 角 值 的降低 。
１２ 土的 密度 （ ． 容重 ） 与抗 剪强 度 的关 系
对 黏性 土来说 土 的密 度越 大 ， 其抗 剪强度 越大 ， 这 是 因为在 天 然 含 水 率 相 同情 况 下 ， 度 越 大 ， 密 其 干密度也 就 越 大 ， 空 隙 比越 小 ， 聚 力 Ｃ值 相 则 凝
应增大， 内摩 擦角 ‘值 相应 降低 。 Ｄ
对 非 黏性 土来 说 土 的粒 间联 结 极 弱 ， ０ 故 Ｃ ， 在 一般情 况 下 ， 抗 剪 强 度 由 土粒 之 问 的 内摩擦 角 其 构成 。 主 要 取 决 于 土 的 密 度 ， 度 越 高 ， 值 愈 密
大 ， 之则 小 ， 般变 化在 ２ 。 ４ 。 间。 反 一 ６ ～ ０之 综上所述， 含水 量 是 直接 影 响 抗 剪 强度 大 小 的 重要 因素 ， 因而 测定 实验前 的密度 ， 含水 量可 以 了解 试 样 的均匀 性 。如果需 要 时可 测试 验后 剪切破 坏 面
西 北 水 电 ・ ０ 年 － ３期 ２１ １ 第
文 章 编 号 ：０６ ２ １ （０ １０ — ０ ８— ｏ １０ － ６０ ２ １ Ｊ３ ０ ２ ４
土 的抗 剪 强 度 试 验 成 果 与 其 它指 标 的 关 系
及 影 响 因素 分 析
黄文胜
（ 肃省 水利水 电勘 测设 计研 究院 第二 分 院， 肃 省西县 甘 甘 ７８０ ） ４００
Ｈ ＵＡＮＧ ｅ Ｗ ｎ—ｓ ｎ ｈｅ ｇ
（ ｈ ｎ ｒ ｃ ｆ ａｓ ｒｖ ｃ ｌ ｔ ｏ ｓｒａｏ ｎ ｙｒｐｗ ｒ ｎ ｅｔａｉ ， Ｔ ｅ２ ｄＢａ ｈｏ ｎｕＰｏｉ ｉ ｅ Ｃ ｎｅｖｔ ｎａ ｄＨ ｄｏ ｏｅ ｖｓ ｇｔ ｎ ｎ Ｇ ｎ ａ Ｗａ ｒ ｉ Ｉ ｉ ｏ
围， 颗粒 不 能直接 接触 ， 故颗 粒表 面特 征对 土的抗 剪
强 度基 本不 起作 用 。 提高 黏 性 土 的 密度 ， 使 土 粒 可
间 的接 触 增 多 ， 而 联 结 增 强 ， 擦 阻力 增 大 。因 从 摩 此， 固结 程度 不 同的土 抗剪 强度 有 明显 的差 异 。
的提 高 。
（ ）对 黏性 土来说 ， １ 当天然含 水量 相 同情 况 下 ，
黏 粒含量 愈 高 ， 内 聚力 Ｃ愈 大 ， 其 内摩 擦 角 值则
相 应降低 。又 因黏 粒 含 量 一 般 与 塑 性 指 数 ， 正 成 比关系 ， 以黏粒含 量越 低 ， 塑性 指 数 ， 也 越小 ， 所 其
５ ｌ ０ ｌ ５ ２ ０
（ ）对 无黏性 土来 说 ， 内摩 擦 角不 仅 与 分 散 ２ 其
ｍ们 日
度有 关 ， 而且 与颗 粒 形 状 和 表 面特 征 有 关 。颗 粒 表
图 １ 粉 质 沙 土 的 内摩 擦 角 与 含 水 率 的 关 系 曲线 图
面 粗糙 能够 提高 土 的 内摩 擦 角 ， 滑 则 使 之 降低 。 光
摘
要： 经过大量 土工直接剪切试验后 ， 分析了其抗剪强度与含水量 、 土的密度（ 容重） 之间的关系及其抗 剪强度与
土 的物 质 成 分 、 构 特 征 、 性 指 数 对 抗 剪 强 度 的影 响 。 结 塑 关键 词 ：土 工试 验 ； 直接 剪 切 ； 剪强 度 ； 抗 剪切 破 坏
土 大
表 １ 盐 环 定扬 黄续 建 工 程 部 分原 状 土样 参 数 表
由此可 见 ， 沙 的 内摩 擦 角 最 大 ， 水 率 增 干 含
大到接 近最 大分 子水 容度 时 ， 值 最 小 ， 当含 水 率 达
到毛 细管水 容 度 时 ， 再 度 增 大 。继续 增 大含 水 率
ｋ Ｐａ。
土 的抗 剪强 度 由两 部分 组 成 ， 土的 颗粒 问 的 除
结构 黏聚力 外 ， 粒 问 的摩 擦 阻力 也是 一个 重要 组 颗
成 部分 。 试验研 究表 明 ， 在一 般建筑 物荷 载作用 下 ， 非黏
收稿 日期 ：０ １３ ４ ２ １４１ ６ ３ 作者 简 介 ： 文 胜 （ ９ ６ ） 男 ， 肃 省 靖 远 县 人 ， 程 师 ， 要 黄 １７ 一 ， 甘 工 主 从 事 岩 土工 程 试 验工 作 ．
还应 注意 以下 ２个方 面 的工作 。
２ ３ 土 的构造特 征 ． 土 中结 构面存 在 导致 其抗 剪 强 度 的各 向异 性 。 如水平 层状 的黏性 土 ， 沿水 平 方 向的抗 剪 能力 一 般 低于沿垂 直方 向的抗 剪 力 。此 外 ， 构 面 的粗 糙 程 结 度和连续 性 以及 颗粒 的定 向排列等 对土 的抗剪性 能
被 破坏 而所能承 受 的最 大剪应 力 … 。
式 中 ： ｔ 为单 位 内摩 擦 阻力 ，Ｐ ； ｎ ＝ Ｐａ ｎ ｋ ａ ｔ ／为 内 ａ 摩 擦 系数 ； 为 内摩 擦 角 ； Ｃ是 土 的结 构 强 度 ， 由 即
粒 间联结 所构 成的土 的抗剪 阻力 ， 称单位 黏 聚力 ， 又
中 图分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ ４ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｔｈｅ ｒ ｌ ｔｏ ｓ ｐ ｂ ｔ ｅ ｎ ｏ ｌｓ ｅ ｒ ｓｒ ｎｇ ｈ ｔｓ ｅ ｕｌｓａ ｔ ｅ ｎ ｘｅ ｅ ａ ｉ ｎ ｈｉ ｅ ｗ ｅ ｓ ｉ ｈ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔｒ ｓ ｔ ｎｄ ｏ ｈ ｒ ｉ ｄｅ ｓ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｆｅ ｔｆ ｔ ｒ ｎｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｅｆ ｃ ａｃｏ ｓ
２ 土 的物 质 成 分 、 构 、 造特 征 及 结 构
塑 性 指 数 对 抗 剪 强 度 的影 响
２ １ 土 的 物 质 成 分 ．
２ ％ ， 至更 高 ， 土矿 物含 量越 高 吸附水 的能 力 就 ５ 甚 黏 越 强 。当含 水 量 增 大 时 ， 的 和 Ｃ值 将 随 之 降 土 低 ， 而使 抗剪 强度 降低 。但 当含水 量 降低 时 ， 的 从 土 结 构联 结增 强 ， 而 有 助 于 黏 聚力 ｃ和 内摩 擦 角 从
内摩 擦 角 则会相 应增 大 。 （ ）对 沙性 土来 说 ， 物 成 分 对 其 内摩 擦 角 的 ２ 矿 影响， 主要 通 过矿物 的形 状而 起作 用 。石英 、 长石 等
对 沙土 来说抗 剪 强度一 般也 随含 水量 增加 而 降 低 。图 １ 粉 质 沙 土 的 内摩 擦 角 与 含 水 率 的关 系 是
２２ 土的 结构特征 ．
上 的剪 后含 水量 和 固结后 的密 度 ， 其 变化规 律 ， 按 来
（ ）对 于黏性 土来 说 ， １ 一般情 况下 ， 的分散 度 土
高， 亲水 性 就强 ， 土粒 间黏 聚力小 ， 内摩 擦 角小 ， 使 致
其 抗剪 强度 就低 。黏性 土颗 粒表 面均 为结合 水 膜包
关系。
般 对 黏性 土来 说 ， 然 含 水 率 值 越 大 ， 天 其
抗 剪 强度越 低 ， Ｃ， 值 越 小 ， 之 亦 然 。对 不 同 即 反
岩性 相 同含 水量 土样 来说 ， 其抗 剪强 度 还受容 重 ， 颗 粒 成份 、 成等 因素影 响 。 组 因为 黏 性 土 含 矿 物 质 较 高 ， 般 在 １ ％ ～ 一 ５
Ｋｅ ｏ ｄｓ：ｅ ｔｃ ｉａ ｅ ｔ ｉｅ ｔｓ ａ ； ｓ ｅ ｒｓｒｎｇｈ；ｓ ｅ ｒｆｉｕ ｅ ｙｗ ｒ ｇ ｏ ｅ ｈｎｃ ｌｔ ｓ ；ｄ ｒｃ ｈｅ ｒ ｈ ａ ｔｅ ｔ ｈ ａ ａｌｒ
土工 直接剪切 试验 是测 定土 的抗 剪强度 的一种
常用 方法 。而土 的抗 剪 强 度 又是 评 价地 基 稳定 性 、
８ ４
黄文胜 ． 的抗 剪 强度 试验 成果与其 它指标 的 关 系及影 响 因素分析 土 于一般土 样 ４个 点可采 用 １０ ２ ０ ３ ０和 ４ ０ｋ ａ ０ ，０ ，０ ０ Ｐ ，
无 黏性 土的抗剪 强度 主要受其 结构 特征所控 制 。至 于矿物成 分 只有 在其被 剪断 时才对 抗剪强度 产生影 响， 一般情 况下 ， 它是通 过颗粒 的形状 和表 面特征来
起作 用 的。
垂直 压力 而对 于含水 量较高 的土及 低密度 的或较 低 密度 的饱 和土 则应选 用较 低 的垂 直压 力 如 ５ ，０ ， ０ １０ １０和 ２ ０ｋ ａ 行 ， ５ ０ Ｐ 进 以避免试 样被挤 出剪力 盒 。
除 以上 （ 剪切 速 率 、 直 压 力 ） 垂 ２个 指标 与抗 剪 强度 的关系 及影 响 因素 外 ， 根据 这 几 年 的实 际工 作
ｓｉ ｄ ｎｉ ｕ ｉ ｗ ｉ ｔ ， ｎ ｅｉ ｌｅ ｃ ｆ ｏ ｉ ｅ ａ ｃｍ ｏｉｏ ， ｔ ｃ ｒ ｃ ａ ｃ ｒ ａ ｄ ｐ ｓ ｃｉｄ ｘ ｎ ｓｅｒｓ ｅ ｇ ． ｏ ｅ ｓ ｙ（ ｎｔ ｅ ｈ ） ａ ｄ ｔ ｆ ｎ ｅｏ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｐ ｓ ｉ ｓ ｕ ｔ ｅ ｈ ｒ ｔ ｓ ｎ ｌ ｔ ｅ ｈ ａ ｒｎ ｔ ｌ ｔ ｇ ｈ ｎｕ ｓｌ ａｒ ｌ ｔｎ ｒ ｕ ａ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｈ
性 土 的抗 剪强度 曲线 为 一 通过 坐 标 原 点 的直 线 ， 其 方程 式 为 ： ＝ Ｐａ 。而黏 性 土 的 Ｓ Ｐ曲线 ， 一 Ｓ ｔ ｎ － 是
条不 通过 坐标 原点 ， ‘ 与纵坐 标 有一 截距 Ｃ的近 而是
似直 线 ， 一般 用下 式表示 ：
Ｓ ＝ Ｃ ＋ Ｐｔ ｎ （ ａ Ｄ
Ｄ ｓ ｎａ ｄＲ ｓａ ｈ Ｉｓ ｔｔ，Ｌ ｎ ｘ ７ ８ ０ ， ｈｎ ） ｅｉ ｎ ｅｅｒ ｎｔｕｅ ｏ ｇ ｉ ４ ０ ０ Ｃ ｉａ ｇ ｃ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ： ｒ ｕ ｈ ａ ｌｔｏ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｒｃ ｈｅ ｒｔｓｓ．ｔｅｐａ ｒａ ａｙ ｅ ｈｅｒｌ ｔｏ ｓ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｓ ｉ ｓ ｅ ｒｓｒｎ ｔ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｏ ｇ ｏ ｆｇ ｏｅ ｈ ｉａ ｄｉｅ ｔｓ ａ ｅ ｔ ｈ ｐｅ ｎ ｌ ｚ ｓｔ ｅａｉｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｏｌ ｈ ａ ｔｅ ｇ ｈ，ｗａｅ ｏ ｔｎ ｌ ｔｒｃ ｎｅ ｔ＆
图。
棱 角状或 浑 圆 状 矿 物 含 量 高 的沙 土 其 值 通 常 比 云母 、 泥石 、 绿 滑石 等 片状 矿 物含量 高 的沙 土内摩擦 角要 高 。但矿 物成 分对 粒径 大 的颗粒 间 内摩擦 角影
响 显著 ， 而这 种影 响 随着 颗粒 的变 小而 逐渐减 小 ， 在 小 于 ０ １ｌ 的粒 组 ， 种 影 响 就 很 难 察 觉 到 了。 ． ｑ ｌ ｍ 这 就 颗粒级 配来 说 ， 配 愈好 的沙 土 比级配 不 良的 沙 级