5.砂土及粘土的区别粘土与砂土的差异粘土与砂土的差异粘土Toyoura砂比重～1.6～2.0孔隙比0.615~0.988渗透系数10E-8m/s10E-5m/sToyourasandk=2.8e-4m/s(Dr=50%)含水率50%～≈20%压缩性l=0.2,k=0.05l=0.07,k=0.0045Toyourasand善功企，1993，港空研报告日本标准砂：丰浦砂15元/公斤中国标准砂Ottawasand超固结粘土密砂结构性粘土松砂结构性超固结粘土中密砂有效应力路径分类Naturallydepositedsoil(overconsolidatedstructured)NormallyconsolidatednonstructuredStructuredalmostnormallyconsolidatedsoilLessstructuredoverconsolidatedsoilPlasticdeformationSandysoilClayeysoilevolutionofanisotropyisrapidlossofoverconsolidationisslowdecayofstructureisrapidevolutionofanisotropyisslowlossofoverconsolidationisrapiddecayofstructureisslowDifferencesbetweensandclay（Asaokaetal.2002）Thedecayofstructure,thelossofoverconsolidationandtheevolutionofanisotropyarecontrolledbytheevolutionrules.粘土在剪切过程中，孔隙比的变化是先由超固结比的变化引起(剪胀)，然后才是结构性破坏引起（剪缩）砂土则相反，先是由结构性（颗粒排列，fabric）的破坏引起的，然后才是密度的变化引起(剪胀)粘土的结构性比砂土的难破坏，但比砂土容易压缩。粘土的结构性是数千年数万年沉积下来的，难破坏，所以mr*小（衰减慢）。砂土的密度难压缩，所以mr小砂土的结构性（structure）有时候被称为组构（fabric）。这两个是很接近的概念，但fabric里还包含了各向异性（anisotropy）最近的本构里，倾向于把anisotropy和structure分开，所以把fabric和structure等同起来。anisotopy单独分离。问题CriticalState(临界状态)?CriticalStateLine?取样粘土：（相对）容易取得原状样砂土：很难取得原状样。因此多依靠原位测试（CPT等）来获得力学特性粘土与砂土的关注力学问题粘土：排水条件砂土：不排水条件为什么？渗透系数小，压缩大，变形持续很长时间（包括所谓的次固结问题）渗透系数大，压缩小，变形很快结束。但短时间的加载（地震等）引起超孔隙水压问题显著6.总结为什么有效应力这么重要？实现了“统一”反思：工程应用的现状有效应力路径在工程中应用很少，顶多是固结沉降地基承载力、土压力、边坡等极限问题中都不考虑原因：（1）孔压不好测，（2）没被工程人员掌握，（3）安全系数？有效应力是现代土力学中最重要的概念各种试验得到不同的强度指标，只有基于有效应力的指标才能唯一的应力路径分析：透过现象看本质但是有效应力在工程应用中并不普及研究生应该学会基于有效应力来思考工程问题作业举1～2个例子，有效应力的应用可以是工程实例，或者是反例（应该用但又没有用到有效应力的地方）。结构性土的有效应力路径200400200400600CD试验Mohr圆CU试验总应力Mohr圆UU试验总应力Mohr圆UU、CU试验有效应力Mohr圆Mohr-coulomb破坏准则DufDuf重塑粘土的有效应力路径正常固结粘土，排水剪切(Nakai,2005)重塑粘土的有效应力路径正常固结粘土，不排水剪切(Nakai,2005)排水条件影响排水条件对应力-应变关系的影响qpqfACBBC’C’C不排水排水排水为什么CU试验得到的初始刚度比CD试验的大？理论问题-1路径为①及②的两种试验的总应力路径是完全不同的，但它们的有效应力路径却是相同的，都为③。①平均应力sm的三轴压缩试验总应力路