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2.黏性士的抗剪强度规律
黏性土的强度规律是一条不通过原点的斜线,见图12-4-4所示。强度规律公式为:
τf=σtgΦ+c (12-4-2 )
式中c一一土的黏聚力;
土的内摩擦角Φ和黏聚力C称为抗剪强度参数(指标)。对于饱和的黏性土,因为在竖向和切向应力作用下,土中会产生孔隙水应力以及排水固结的过程。把有效应力原理引入公式(12-4-2) ,写成:
τf=(σ-u)tgΦ‘+c’=σ‘tgΦ‘+c’ (12-4-3)
式中σ‘一一(σ-u)剪切面上有效法向应力;
c’, Φ‘——有效黏聚力和有效内摩擦角。
因此,饱和黏性土的抗剪强度试验有总应力法和有效应力法之分;相应的强度参数有总应力参数和有效应力参数之别。由于直剪试验不能量测土样内的孔隙水应力, 不能从定量上知道土样的排水固结的程度。所以只 能根据控制试验速度来求得不同的强度参数,规定 了以下三种不同的试验方法:
快剪:在士样上下面上加一层塑料薄膜防止孔 隙水排出,在竖荷载施加后立即(3~5分钟)进行 剪切直至破坏;
固结快剪:先让土样在竖荷载下充分排水固结 (通常恒压24小时) ,然后快速地将土样剪坏;
慢剪:土样在竖向荷载下充分排水固结,然后缓慢(约40分钟或更长时间)地施加剪应力直至破坏。
以上三种试验,可以得到不同的强度参数,实际应用时要根据工程和土层的具体情况 选用试验方法及其强度参数。例如在深厚的高塑性黏土地基上,建筑物施工速度很快,预 计动土层在施工期排水固结程度很小,就应当采用快剪的参数来分析地基的稳定性;又如施工期很长,预计土层能够充分排水固结,但竣工后可能有瞬时荷载,在这种情况下可以用固结快剪的参数。
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