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土的抗剪強度試驗方法及指標的應用
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土的抗剪強度試驗方法及指標的應用
作者：齊萬義
來源：《環球市場信息導報》2013年第03期
土是自然界漫長的地質年代內所形成的一種非連續、各向異性明顯的多孔松散堆積物，是由固體顆粒、水和氣體三相體系組成的。即使是同一土層，其性質仍有一定的差異。它既不是理想的彈性材料，也不是理想的塑性材料，土的三相組成使其工程性質表現相當復雜性質復雜、不均勻、各向異性的材料，三相之間的相互作用對土的抗剪強度有很大的影響，同時，土中的孔隙水壓力等對土的強度影響也是不可忽視的。根據有效應力原理，土的強度指標中分為有效應力強度指標和總應力強度指標，總應力強度指標又分為固結不排水和不固結不排水強度指標。在室內或室外試驗與測試中，不同的試驗方法或條件所測得測得結果是有較大差別的。這就需要我們盡可能選擇選擇與工程實際條件相似的試驗方法。土的抗剪強度是土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的重要力學性質之一。主要對與土的抗剪強度有關的試驗方法及其在工程中應用的問題做了介紹和探討。
土強度的試驗方法及應用。土的抗剪強度是指土體抵抗剪切破壞的能力。在土力學中，采用摩爾—庫侖強度準則，用內摩擦角和內聚力兩個指標描述土的抗剪強度規律，即在土的破裂面上，抗剪強度隨法向應力增長的規律。土的抗剪強度指標和土的原始狀態、應力路徑、應力歷史、排水條件等因素有關，考慮不同因素影響時，應采用不同的試驗方法。土的抗剪強度的試驗方法，目前室內最常用的是直接剪切試驗和三軸壓縮試驗，后者是較為完善的方法。土的剪切試驗有三種方法：①不固結不排水水剪（UU）；②固結不排水剪（CU）；③排水剪（CD）。
根據有效應力原理，土的抗剪強度是由土的有效應力決定的，孔隙水壓力對于土的抗剪強度沒有任何作用，在沒有超靜孔隙水壓力或者孔隙水http://http://www.ipr-jzsc.com/news/55769BDD916385AF.html壓力可以確定時，都應當用有效應力強度指標。
上述3種試驗方法中不固結不排水剪試驗結果只能用總應力指標表示，排水剪試驗結果就是有效應力指標（ d= ′），只有固結不排水剪試驗結果可用總應力或有效應力指標來表示。 主應力 （kPa）用總應力表示：
用有效應力表示： —土體破壞面上的抗剪強度；—土的總應力抗剪強度指標；—土的有效應力抗剪強度指標；—剪切面上的總應力；—剪切面上的有效應力；—土體破壞時的超孔隙水應力。
在剪切試驗過程中試樣內的有效應力（或孔隙水應力）將隨剪切前試樣的固結程度和剪切中排水條件而異。因此，同一種土如用不同的方法進行試驗，即使剪切破壞面上法向總應力相同，其抗剪強度也未必相同。當以有效應力來表示試驗結果時，不同的試驗方法引起的強度差
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