土的抗剪強度是一個複雜的問題,其影響因素主要為以下幾方面。
(1)土的組分、原始密度、孔隙比及含水量等因素。
①土的組分包括有顆粒級配、顆粒稜角、礦物類別等。
②土的原始密度越大,土粒間的咬合作用力越強,受剪時首先須克服咬合作用,才能產生相對滑動。
此外,土的密度大也意味著土粒間的孔隙小,接觸緊密,原始內聚力較大。
所以土的原始密度越高,其抗剪強度越大。
④土的含水量對抗剪強度的影響也不容忽視。
當含水量增加時,水分在較大土粒表面形成潤滑劑,使摩阻力減小;對細小的黏土粒,使其結合水膜變厚,從而降低土的黏聚力。
(2)土的結構性。
重塑土樣在重塑作用下,原來由土’胃’架承受的有效應力大部分轉由孔隙水承擔,因而二者的有效應力極不相同,形成較大的強度差異;另外,土的結構破壞使土喪失加固內聚力,所以原狀土的抗剪強度高於同樣密度和含水量的重塑土。
對於黏性土,其受擾動強度降低的原因主要有兩個方面。
一方面是破壞了顆粒表面結合水分子的定向排列,破壞了顆粒間的原始黏性。
這部分降低的強度是能隨著時間而逐漸恢復的。
另一方面,擾動破壞了顆粒間的膠結物質,使強度降低,這部分降低的強度一般是不能恢復的。
對於無黏性土,結構擾動也會破壞土的密度和顆粒間的原有排列,從而引起強度降低。
(3)應力歷史。
土的受壓過程不同所造成的土體受力歷史狀態不一對強度的試驗結果有影響 (4)加荷條件。
包括中主應力σ2加荷速率、應力路徑的影響。
試驗時剪下速率越高,所需要的能量越多,所以土的強度越大。
(5)土的各向異性。
土體的各向異性主要表現在三個方面:土結構的各向異性、施加應力和邊界條,牛的各向異性、由於前二者而形成的土的性質的各向異性。
(6)應變強度軟化。
土的剪應力一剪應變關係可分為兩種型別:一種是曲線平緩上升,無中間峰值;另一種是曲線有明顯的中間峰值,在超越峰值剪應力後,剪下變形雖不斷增大,但抗剪強度降低。
當正常固結土剪應變很大時,強度也逐漸降低(軟化)到殘餘強度。
同一種土的正常固結條件下的殘餘強度基本上等於超固結條件下的殘餘強度。
(7)時間因素。
土體的抗剪強度和剪下作用時間有關。
作用時間越長,土的抗剪強度越低。
如果荷載作用時間為無限長,最後導致土體破壞,則相應的強度稱長期強度。
如果土中的黏粒含量越多、塑性指數越大,土的原始含水量越高,則土的流變性越明顯,長期強度比標準強度降低得越多。
影響土的抗剪強度的因素除了以上的主要幾點外,還有有機質、環境條件、圍壓力及試驗人員的操作技能等因素,在實際工作中要根據具體情況加以確定。
土的抗剪強度是一個複雜的問題,其影響因素主要為以下幾方面。
(1)土的組分、原始密度、孔隙比及含水量等因素。
①土的組分包括有顆粒級配、顆粒稜角、礦物類別等。
②土的原始密度越大,土粒間的咬合作用力越強,受剪時首先須克服咬合作用,才能產生相對滑動。
此外,土的密度大也意味著土粒間的孔隙小,接觸緊密,原始內聚力較大。
所以土的原始密度越高,其抗剪強度越大。
④土的含水量對抗剪強度的影響也不容忽視。
當含水量增加時,水分在較大土粒表面形成潤滑劑,使摩阻力減小;對細小的黏土粒,使其結合水膜變厚,從而降低土的黏聚力。
(2)土的結構性。
重塑土樣在重塑作用下,原來由土’胃’架承受的有效應力大部分轉由孔隙水承擔,因而二者的有效應力極不相同,形成較大的強度差異;另外,土的結構破壞使土喪失加固內聚力,所以原狀土的抗剪強度高於同樣密度和含水量的重塑土。
對於黏性土,其受擾動強度降低的原因主要有兩個方面。
一方面是破壞了顆粒表面結合水分子的定向排列,破壞了顆粒間的原始黏性。
這部分降低的強度是能隨著時間而逐漸恢復的。
另一方面,擾動破壞了顆粒間的膠結物質,使強度降低,這部分降低的強度一般是不能恢復的。
對於無黏性土,結構擾動也會破壞土的密度和顆粒間的原有排列,從而引起強度降低。
(3)應力歷史。
土的受壓過程不同所造成的土體受力歷史狀態不一對強度的試驗結果有影響 (4)加荷條件。
包括中主應力σ2加荷速率、應力路徑的影響。
試驗時剪下速率越高,所需要的能量越多,所以土的強度越大。
(5)土的各向異性。
土體的各向異性主要表現在三個方面:土結構的各向異性、施加應力和邊界條,牛的各向異性、由於前二者而形成的土的性質的各向異性。
(6)應變強度軟化。
土的剪應力一剪應變關係可分為兩種型別:一種是曲線平緩上升,無中間峰值;另一種是曲線有明顯的中間峰值,在超越峰值剪應力後,剪下變形雖不斷增大,但抗剪強度降低。
當正常固結土剪應變很大時,強度也逐漸降低(軟化)到殘餘強度。
同一種土的正常固結條件下的殘餘強度基本上等於超固結條件下的殘餘強度。
(7)時間因素。
土體的抗剪強度和剪下作用時間有關。
作用時間越長,土的抗剪強度越低。
如果荷載作用時間為無限長,最後導致土體破壞,則相應的強度稱長期強度。
如果土中的黏粒含量越多、塑性指數越大,土的原始含水量越高,則土的流變性越明顯,長期強度比標準強度降低得越多。
影響土的抗剪強度的因素除了以上的主要幾點外,還有有機質、環境條件、圍壓力及試驗人員的操作技能等因素,在實際工作中要根據具體情況加以確定。