VoL.27 No.2 李占强等：夯实高饱和度地基土的强度特性 ·153· 表3三轴排水剪切破坏应力及强度参数 Table 3 Failure stress and strength parameters measured by triaxial drained shear test 吸力kPa 净围压，(a-u,)kPa 破坏偏应力，q/kPa破坏平均应力pkPa 有效内摩擦角，中)有效内聚力，ckPa 100 306.2 202.6 0 200 486.5 362.2 32.9 3.0 300 905.1 601.7 100 341.7 213.6 50 200 566.7 388.9 32.8 27.3 300 808.3 566.1 100 533 277.7 100 200 745 448.3 27.2 63.5 300 867 589.0 100 692 3313 200 200 808 469.3 20.0 85.4 300 900 600.0 1000 破坏应力和吸力的关系示于图5，值得注意 9=0.7739p+438.78 g:-1.0789p+242.1 800 的是在实验的吸力值和围压范围内，破坏应力和 6 q=1.3238p+56.585 吸力的关系为一直线，这些直线的斜率随围压的 600 91=1.3254p+7.2739 改变而改变，且围压越大，直线的斜率越缓，这意 ---=003a 400 味着在高围压条件下吸力对抗剪强度参数的影 s-0kPa 响变小 200L 00 300 500 700 900 1000 净应力，pkPa ◆9■0.51795+799.78 图4偏应力一净应力平面内的强度包线 800+ 4q-1.66375+505.98 ◆ -u./kPa Fig.4 Strength envelope in the deviatoric stress-neat stress plane 600 R 吸力和净应力增加，强度包线彼此并不平行而呈 400 q=2.1725s+270.66 收敛状，这表明内摩擦角'并不是恒定的，它随 吸力改变而改变.而强度包线与纵轴的截距却随 200 100 200 300 400 吸力的增加而增加，即有效内案力在增加. 吸力，skPa 图4还表明吸力相同的点大致落在同一直线 图5抗剪强度与吸力之间关系 上，用直线拟合得其方程列于图4中.可用一个 Fig.5 Relationship between shear strength and suction 通用的线性方程来表示： 有效内聚力随吸力的改变示于图6.可见有 q=s+patana (2) 效内聚力与吸力之间大致成直线关系，它随吸力 式中，和tana分别是直线的截距和斜率，用线性 的增加而增加.可以解释为：当吸力增加时，孔隙 回归方法分析得出.土的有效内摩擦角中'、有效 水将变成颗粒接触处的弯液面水，这将产生内部 内聚力c可参考文献[5]提出的方法求得，计算结 颗粒接触力.增加土的吸力将导致接触力的增 果列于表3中. 加，简言之，弯液面水将起到一个封闭气泡在颗 表3中的数据说明，中'随吸力的增大而减小. 粒接触点的作用，而这将增加有效内聚力c. 文献[]的实验结果也是如此，只不过随吸力的 有效内摩擦角随吸力的改变示于图7.可见 增大，中减小幅度不大，没有此次实验的结果明 吸力与有效内摩擦角的关系呈较良好的线性，相 显.这也从另一个侧面说明了吸力对实验土强度 关系数达0.995，且吸力比较小时有效内摩擦角 的影响只发生在围压比较低的情况，当围压很高 较大 时，不同吸力条件下土的破坏应力将趋于一致， 图6及图7表明内摩擦角随吸力减小的幅度 取tana为饱和土的相应数值，利用式(2)就可计算 远小于土的凝聚力随吸力增加的幅度.这是因为 出不同吸力下的校正值. 内摩擦角主要是反映土颗粒之间摩擦力的大小，李 占强 等 夯 实 高饱 和 度 地 基 土 的强 度特 性 · 表 三 轴 排 水 剪切 破 坏应 力及 强 度参数 几 比 代 卜 吸 力 净 围压 ， 伪 一 破 坏偏 应 力 ， 声 破 坏平 均应 力 刃八于 有 效 内摩擦 角 ， 价 有 效 内聚 力 ， ’ ， 兮 ， 乃 叮 汁 ，， 如 ， 二 二 破 坏 应 力和 吸 力 的关 系 示 于 图 ， 值 得注 意 的是在 实验 的吸 力值 和 围压 范 围 内 ， 破 坏 应 力和 吸 力 的关系 为一 直 线 ， 这 些 直 线 的斜 率 随 围压 的 改变 而 改变 ， 且 围压越 大 ， 直 线 的斜 率越 缓 这 意 味 着 在 高 围压 条 件 下 吸 力 对 抗 剪 强 度 参 数 的影 响变 小 召︸﹄ 卜 只侧李 刃 仍 一 瓜 ‘内乙八石 八 八曰︸︸ 霆 ‘ 只创照 一一一一一一一一一一一一 一 一一一二 一 一 一 一一一 一口 净 应 力 ， 图 偏 应 力一净应 力平 面 内的 强 度包 线 比 卜 出 一 代 吸 力和 净 应 力增 加 ， 强度 包 线彼 此 并不平 行 而 呈 收敛 状 这 表 明 内摩 擦 角沪 ‘并 不 是 恒 定 的 ， 它 随 吸 力 改变 而 改变 而 强度 包 线 与纵 轴 的截距 却 随 吸 力 的增 加 而 增 加 ， 即有 效 内聚 力在 增 加 图 还 表 明吸 力 相 同 的点大 致落 在 同一 直 线 上 ， 用 直 线 拟 合 得 其 方程 列 于 图 中 可 用 一 个 通 用 的线 性 方 程 来 表 示 省切碑 式 中 ， 亡和 分 别 是 直 线 的截 距 和 斜 率 ， 用 线 性 回归 方 法 分 析 得 出 土 的有 效 内摩 擦 角沪 ‘ 、 有 效 内聚 力己可 参 考 文 献 【 提 出 的方法 求 得 ， 计 算 结 果 列 于 表 中 表 中 的数据 说 明 ， 沪 护随吸 力 的增 大 而 减 小 文献 【 的实验 结 果 也 是 如 此 ， 只 不 过 随 吸 力 的 增 大 ， 价 ’减 小 幅 度 不 大 ， 没 有此 次 实验 的结 果 明 显 这 也 从 另一 个侧 面 说 明 了吸 力对 实验 土 强度 的影 响只 发 生在 围压 比较低 的情 况 ， 当 围压 很 高 时 ， 不 同吸 力 条件 下 土 的破 坏 应 力将 趋 于 一 致 取 为饱 和 土 的相 应 数 值 ， 利用 式 就 可 计 算 出不 同吸 力 下 的亡校 正 值 十 石 吸 力 ， 图 抗 剪强 度 与 吸 力之 间关 系 代 有 效 内聚 力 随吸 力 的改变 示 于 图 可 见 有 效 内聚 力与 吸 力 之 间大 致成 直 线关 系 ， 它 随吸 力 的增 加 而 增加 可 以解 释 为 当吸 力增 加 时 ， 孔 隙 水将变 成 颗 粒接触 处 的弯 液 面 水 ， 这将 产 生 内部 颗 粒 接 触 力 ‘ 增 加 土 的吸 力将 导致 接 触 力 的增 加 简 言之 ， 弯 液 面 水 将 起 到 一 个 封 闭气 泡 在 颗 粒 接 触 点 的作 用 ， 而 这 将 增 加 有 效 内聚 力 “ 有 效 内摩 擦 角 随吸 力 的 改 变 示 于 图 可 见 吸 力 与有 效 内摩 擦 角 的关系 呈较 良好 的线 性 ， 相 关 系 数 达 ， 且 吸 力 比 较 小 时有 效 内摩 擦 角 较 大 图 及 图 表 明 内摩 擦 角 随吸 力减 小 的幅度 远 小 于 土 的凝 聚 力 随吸 力增 加 的幅度 这 是 因为 内摩擦 角主 要 是 反 映土颗 粒 之 间摩擦 力 的大 小