第5章土的抗剪强度133 小的“S剪”强度为宜。这样就产生所谓“组合强度包线”,如图5%(a)中的折线abc。如果 把“R线”和“S线”的交点b相应的d值定为σ,把这种组合强度相应的粘聚力和摩擦角 称为co和,则有 co+o tand 式中:d为土的有效法向应力 在d<σ时,c0=c,=φ在σ>σ时,co=Cm,如=n 对“Q线”和“S线”的组合强度包线也有类似处理,如图59(b)示。 图5.9组合强度包线 (a)固结不排水强度试验:(b)不固结不排水强度试验 STAB程序专门提供了使用组合强度包线进行稳定分析的功能。但使用时,必须首先确 认输入的c,g和cn,或在坐标系内具有实际意义的交点,也就是说,必须保证ca<cn φ☆>,否则程序将拒绝进行组合包线的计算。 在使用“R剪”进行稳定分析时,还存在着如何将试验室内实现的破坏条件与实际计算 的应力状态配套的问题,将在553节中讨论 5.3.3直剪试验可能包含误差的讨论 1.直剪试验可能包含的误差 直剪试验操作比较简单,其主要问题是 (1)压力盒内应力分布比较复杂,剪切面上应力分布不均匀。 (2)试验过程中固结和排水速率不易控制。在分析直剪试验资料时,设计人员需要专门 了解土样固结的条件、含水量和剪切的速率,因为这些因素对抗剪强度的成果影响极大。 (3)采用刚性的剪力环测量水平位移,使法向应力失真 20世纪70年代,我国在石头河工程曾开发试验土石坝粗颗粒料抗剪强度的大型直剪仪, 但终因试验误差偏大,与三轴试验成果无法配套,未能在较大范围内推广使用。 2.对直剪试验仪的改进 如图5.10所示,直剪试验仪往往由上剪切盒及下剪切盒组成。相应某一垂直荷载作用 水平推动下或上剪切盒使试样沿着上下剪切盒之间的平面(剪切面)受剪。剪切力一般用设 在与推力相反方向的剪力环来测定。由于用推动剪切盒的方法来使试样受剪,剪力环与剪切 盒之间的连接必定是刚性的第 5 章 土的抗剪强度 133 小的 S 剪 强度为宜 这样就产生所谓 组合强度包线 如图 5.9(a)中的折线 abc 如果 把 R 线 和 S 线 的交点 b 相应的σ′值定为σt 把这种组合强度相应的粘聚力和摩擦角 称为 c0和φ 0 则有 (5.11) 0 0 τ f = c +σ′tanφ 式中 σ′为土的有效法向应力 在σ′<σ t ′时 c0= d c′ φ0 =φ′d 在σ′ >σ t ′时 c0 =cu φ 0 =φu 对 Q 线 和 S 线 的组合强度包线也有类似处理 如图 5.9(b)示 图 5. 9 组合强度包线 (a) 固结不排水强度试验 (b) 不固结不排水强度试验 STAB 程序专门提供了使用组合强度包线进行稳定分析的功能 但使用时 必须首先确 认输入的cd ′ φ d ′ 和 cu φu在坐标系内具有实际意义的交点 也就是说 必须保证 c′d < cu φ′d>φu 否则程序将拒绝进行组合包线的计算 在使用 R 剪 进行稳定分析时 还存在着如何将试验室内实现的破坏条件与实际计算 的应力状态配套的问题 将在 5.5.3 节中讨论 5. 3. 3 直剪试验可能包含误差的讨论 1. 直剪试验可能包含的误差 直剪试验操作比较简单 其主要问题是 (1) 压力盒内应力分布比较复杂 剪切面上应力分布不均匀 (2) 试验过程中固结和排水速率不易控制 在分析直剪试验资料时 设计人员需要专门 了解土样固结的条件 含水量和剪切的速率 因为这些因素对抗剪强度的成果影响极大 (3) 采用刚性的剪力环测量水平位移 使法向应力失真 20 世纪70 年代 我国在石头河工程曾开发试验土石坝粗颗粒料抗剪强度的大型直剪仪 但终因试验误差偏大 与三轴试验成果无法配套 未能在较大范围内推广使用 2. 对直剪试验仪的改进 如图 5.10 所示 直剪试验仪往往由上剪切盒及下剪切盒组成 相应某一垂直荷载作用 水平推动下或上剪切盒使试样沿着上下剪切盒之间的平面 剪切面 受剪 剪切力一般用设 在与推力相反方向的剪力环来测定 由于用推动剪切盒的方法来使试样受剪 剪力环与剪切 盒之间的连接必定是刚性的