土的抗剪强度试验方法及指标的应用
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
土的抗剪强度试验方法及指标的应用
作者：齐万义
来源：《环球市场信息导报》2013年第03期
土是自然界漫长的地质年代内所形成的一种非连续、各向异性明显的多孔松散堆积物，是由固体颗粒、水和气体三相体系组成的。即使是同一土层，其性质仍有一定的差异。它既不是理想的弹性材料，也不是理想的塑性材料，土的三相组成使其工程性质表现相当复杂性质复杂、不均匀、各向异性的材料，三相之间的相互作用对土的抗剪强度有很大的影响，同时，土中的孔隙水压力等对土的强度影响也是不可忽视的。根据有效应力原理，土的强度指标中分为有效应力强度指标和总应力强度指标，总应力强度指标又分为固结不排水和不固结不排水强度指标。在室内或室外试验与测试中，不同的试验方法或条件所测得测得结果是有较大差别的。这就需要我们尽可能选择选择与工程实际条件相似的试验方法。土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。主要对与土的抗剪强度有关的试验方法及其在工程中应用的问题做了介绍和探讨。
土强度的试验方法及应用。土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的能力。在土力学中，采用摩尔—库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律，即在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。土的抗剪强度指标和土的原始状态、应力路径、应力历史、排水条件等因素有关，考虑不同因素影响时，应采用不同的试验方法。土的抗剪强度的试验方法，目前室内最常用的是直接剪切试验和三轴压缩试验，后者是较为完善的方法。土的剪切试验有三种方法：①不固结不排水水剪（UU）；②固结不排水剪（CU）；③排水剪（CD）。
根据有效应力原理，土的抗剪强度是由土的有效应力决定的，孔隙水压力对于土的抗剪强度没有任何作用，在没有超静孔隙水压力或者孔隙水压力可以确定时，都应当用有效应力强度指标。
上述3种试验方法中不固结不排水剪试验结果只能用总应力指标表示，排水剪试验结果就是有效应力指标（ d= ′），只有固结不排水剪试验结果可用总应力或有效应力指标来表示。 主应力 （kPa）用总应力表示：
用有效应力表示： —土体破坏面上的抗剪强度；—土的总应力抗剪强度指标；—土的有效应力抗剪强度指标；—剪切面上的总应力；—剪切面上的有效应力；—土体破坏时的超孔隙水应力。
在剪切试验过程中试样内的有效应力（或孔隙水应力）将随剪切前试样的固结程度和剪切中排水条件而异。因此，同一种土如用不同的方法进行试验，即使剪切破坏面上法向总应力相同，其抗剪强度也未必相同。当以有效应力来表示试验结果时，不同的试验方法引起的强度差