分析土的抗剪强度影响因素

如题所述

第1个回答  2013-04-27
粘性土的抗剪强度受众多因素的影响,其中与土体本身性质和状态有关的因素有:土的矿物成分、土体结构、孔隙比、密度、含水量、初始应力和应变以及应力历史等;与周围环境有关的因素有:排水条件、温度以及孔隙水的性质等;与外荷有关的因素有:加荷速率和应力路径等。此外,在室内试验中还与试验扰动、加荷方法、试验类型、试验仪器和试验资料的整理方法等有关。但是,土的真实抗剪强度究其源是由土的特性决定的,而土的特性通常由土的物理性质来体现。因此,可从土的物理性质的角度来考虑对土体抗剪强度的影响。
含水量是标志土的湿度的一个重要指标,含水量是饱和粘土抗剪强度的重要影响因素。在非饱和的粘性土中,含水量对抗剪强度的影响更为复杂,这种土的粘聚力及其变化规律与它内在的吸力或膨胀力有关,很难测定。天然土层的含水量变化范围很大,它与土的种类、埋藏条件及其所处的自然地理环境等有关。同一类土,当其含水量增大时,其强度就降低,反之就增大。因此含水量是土的一个重要指标。
土的孔隙比可用来评价天然土层的密实程度,它随土形成过程中的压力、颗粒级配和颗粒排列的状况而变化,是一个重要的物理性质指标。当然,对于细粒土,孔隙比也很重要。理论上,土体的孔隙越多,抵抗外荷载的能力就越弱,其强度就越小。对同一土体而言,孔隙越少,土颗粒所占体积就越多,颗粒结合越紧密,颗粒之间的连接力越强,因而粘聚力越大。而内摩擦角是外力使土颗粒发生相互错动的能力的体现,孔隙越少,颗粒发生相互错动的能力并不一定强,因而孔隙比与内摩擦力的相关性并不显著。
其它物理性质对土体抗剪强度的影响:己有许多研究资料[5]表明,土的内摩擦角主要取决于土的矿物成分,其次也受土的密实度、含水量、形成历史和结构等因素的影响。由于土的液塑性指数与其矿物成分有粗略的相互关系,所以土的内摩擦角也应与其液塑性指数有着粗略的相互关系。
细粒土的稠度是指土的软硬程度或土对外力引起变形或破坏的抵抗能力,常用液限、塑限、液性指数和塑性指数来表示。其中塑性指数Ip的大小与土中结合水的可能含量有关,亦即与土的颗粒组成、土粒的矿物成分以及土中水的离子和浓度等因素有关,在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素,工程上常按此值对粘性土进行分类。液性指数IL表示粘性土所处的软硬状态,粘性土根据液性指数值划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
从以上叙述可知,土体的抗剪强度与土的物理性质指标,如含水量、孔隙比、密度和液塑性指数有着紧密的联系。同时应该指出的是,土的这些物理性质指标之间本身也存在着一定的相关性,而且它们之间的相关性不是一种线性的相关,而是一种非线性的、隐性的相关。
土的抗剪强度指标与物理性质指标之间的相关系数均不大,尤其是抗剪强度指标与液性指数的相关系数更小。但是,这并不能说明这些物理性质指标对其抗剪强度指标的影响不大,只是它们之间是一种非线性的、隐性的关系,并不能以线性关系来表示。因此,线性相关分析不能全面综合地反映土体的物理性质指标对抗剪强度的影响。
第2个回答  2012-06-10
组成成分、土体结构有关,还有排水条件,应力路径,剪切速率等相关
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