影响土的抗剪强度的因素有哪些?
土的抗剪强度是一个复杂的问题,其影响因素主要有以下几个方面。\x0d\ (1)土壤成分、原始密度、孔隙比和含水量。\x0d\ ①土壤的成分包括颗粒级配、颗粒棱角性、矿物种类等。\x0d\ ②土壤的原始密度越大,土壤颗粒间的咬合力越强。当剪切时,在相对滑动发生之前,必须克服咬合力。此外,土的密度大也意味着土颗粒之间孔隙小,接触紧密,原始凝聚力大。因此,土的原始密度越高,其抗剪强度就越大。\x0d\ ③土的初始孔隙比越小,颗粒越密,咬合摩擦力越大,剪切破坏所需能量越大。④土壤含水量对抗剪强度的影响不容忽视。当含水量增加时,水在较大的土壤颗粒表面形成润滑剂,降低了摩擦力。对于细粘土颗粒,结合水膜增厚,从而降低土壤的粘聚力。\x0d\ (2)土壤的结构。x0d在重塑作用下,原来由土的“胃”骨架承受的有效应力大部分转移到了孔隙水,所以两者之间的有效应力差别很大,导致强度差异很大;此外,土体的结构性破坏使土体失去了加筋的粘聚力,因此原状土的抗剪强度高于相同密度和含水量的重塑土。对于粘性土,扰动强度降低的主要原因有两个。一方面破坏了束缚在颗粒表面的水分子的定向排列和颗粒间原有的粘性。这种降低的强度可以随着时间逐渐恢复。另一方面,扰动破坏了颗粒间的胶结,降低了强度,一般是不可恢复的。对于无粘性土,结构扰动也会破坏土的密度和颗粒的原始排列,从而导致强度降低。\x0d\ (3)应激史。\x0d\ (4)加载条件。不同压缩过程引起的土体应力的不同历史状态对强度试验结果有影响。\x0d\包括加载速率和中间主应力σ2的应力路径的影响。测试过程中的剪切速率越高,需要的能量就越多,因此土壤的强度就越大。\x0d\ (5)土的各向异性。\x0d\土体的各向异性主要表现在三个方面:土体结构的各向异性、外加应力和边界条带的各向异性、牛体的各向异性以及前两者形成的土体性质的各向异性。\x0d\ (6)应变强度软化。\x0d\土的剪应力-剪应变关系可分为两种:一种是曲线平缓上升,无中间峰;另一个是曲线有一个明显的中间峰。超过峰值剪应力后,剪切变形不断增大,但剪切强度下降。\x0d\正常固结土剪切应变较大时,强度逐渐降低(软化)至残余强度。同种土在正常固结条件下的残余强度与超固结条件下的残余强度基本相等。\x0d\ (7)时间因子。\x0d\土的抗剪强度与剪切作用时间有关。作用时间越长,土的抗剪强度越低。如果荷载作用时间无限大,最终导致土体破坏,则对应的强度称为长期强度。如果土中的粘粒含量越高,塑性指数越高,土的原始含水量越高,土的流变特性越明显,长期强度降低超过标准强度。\x0d\除以上要点外,还有影响土的抗剪强度的因素,如有机质、环境条件、围压、试验人员的操作技能等,在实际工作中应根据具体情况而定。