*固结引起的强度增加*等向固结和K0固结试样强度的关系*等向固结和K0固结试样强度的关系*残余(最终)强度*
2.3NC试样的不排水试验的qf-pf’-wf关系线过原点*σcσ’cw0wfp’fqfTSPESPCUσcσcwcwcp’B’qBa→ba→b’UUσc+Δσ3σcwcwcp’B’qBe→b’’a→b’CDσcσcwcw’cp’D’qDa→d’a→d’CUσc+Δσ3w’cw’cp’D’qDe→da→d’**为了消除取样应力扰动影响,在原位应力的1.5倍应力下固结,试样处在固结主枝上,得到σc-cu,由原位应力外插得到不排水强度。K0试样,原位压力p=p0(1+K0)/2,不排水强度为:*OC试样的不排水试验的qf-pf’-wf关系*伏斯列夫:真强度表示孔隙比相同状态下土的强度参数,只具有研究意义。*残余强度*3剪切强度影响因素各向异性*Ldaa,FoottIshihara(1977)归一化特性适用条件:
土体原有结构保持不变,所加压力超过原位压力,在初始压缩曲线范围内。3剪切强度影响因素应力历史*Ldaa,FoottIshihara(1977)归一化特性应力历史*3剪切强度影响因素应力历史*3剪切强度影响因素加荷速率Kulhawy和Mayne,1990*3剪切强度影响因素加荷速率*3剪切强度影响因素加荷速率*时间因素影响剪切速率影响*土的时效性:似超固结比次固结、化学胶结、干燥应力引起的固化效应
NCA:正常固结老粘土
NCY:正常固结新粘土
似超固结比:QOCR*历时tp不同的QOC的ESP*
NCA:
NCY:*土性影响*土性影响*扰动影响:
取样扰动引起不排水强度减小40%*制样方法影响:*制样方法影响:*制样方法影响:*试验类型的影响:Kulhawy和Mayne,1990第4讲粘土的强度*提纲剪切强度机理剪切强度特性剪切强度影响因素拉伸强度粘土蠕变粘土强度的速率过程理论*1强度机理土样NS**粘土结构*粘土结构Santamarina等,2001*粘土结构*1强度机理Kenney,1967*化学键(氢键):距离小0.5~1.5?、键力大84~840kJ/mol分子键(范德华力):定向作用、诱导作用、分散作用距离5?、键力大2~21kJ/mol,反比于距离7次方静电力:库仑定律,反比于距离的2次方毛细力:非饱和土渗透力:溶质势产生的渗透压力引起的粘结作用*粘结力*粘结力Kenny(1967)采用St=100的天然粘土试验:
(1)洗去干土重0.8%的铁,先期固结pc’(500kPa)降低了300kPa;
(2)某粘土的NaCl由每当量2g增加到30g,先期固结pc’增加300kPa。
*Lambe(1960)凝聚力、剪胀分量、摩擦干扰分量*SchmertmannOsterberg(1960)
强度参数随应变变化:改变孔隙水压力*Janbu(1977)*粘聚力在很小的压缩应变达到峰值;
摩擦分量在很大应变下才达到峰值。*2剪切强度特性2.1排水剪切强度
2.2不排水剪切强度
2.3qf-pf’-wf的单一关系*2.1排水剪切强度超固结土=紧砂;
正常固结土=松砂。
OCR越大,变形模量和泊松比也越大;
粘土的峰值强度比紧砂大;
两种粘土的强度相互趋近,与砂一致;
松砂先压缩、后膨胀;
正常固结粘土压缩后很少膨胀。*φ’保持不变,剪切强度变化明显;减荷路径的初始模量大。应力路径的影响*2.2不排水强度固结排水状态对强度的影响。*NC不排水强度排水强度
OC不排水强度排水强度*UU:cu与σcz的关系*UU:cu与σcz的关系天然土体应力状态(σcz’,K0σcz’),
破坏时的总应力(σcz’+Δσ1,K0σcz’+Δσ3),*UU:cu与σcz的关系天然土体应力状态(σcz’,K0σcz’),
破坏时的总应力(σcz’+Δσ1,K0σcz’+Δσ3),
孔隙水压力:
破坏时有效应力:*cu与σcz的关系:无侧限抗压强度的意义正常固结粘土:c’=0*CU:固结不排水强度φcu与有效应力强度参数φ‘的关系常规三轴CU:正常固结土:ccu=0*CU:Φcu切点应力不是剪切前