不排水抗剪强度

土力学科名词

土的抗剪强度是指在一定的应力状态下，土体能够抵抗剪切破坏的极限能力，不排水抗剪强度即在不排水的条件因素下土能够抵抗剪切破坏的极限能力。

工作原理

在处理与土的抗剪强度有关的工程问题时，选择合适的抗剪强度指标至关重要。土的抗剪强度指标不仅与土的种类有关，还与土样的结构性，试验时的排水条件等因素相关。

饱和粘性土不排水抗剪强度

饱和粘性土不固结不排水强度

不固结不排水剪试验习惯称为UU试验。对于正常固结的饱和粘性土，在不排水条件下对土样施加不同的周围压力，然后在不排水条件下施加轴向应力至剪切破坏。试验结果表明，虽然3个试件的周围压力不同，但剪切破坏时的主应力差相等，表现为3个总应力圆直径相同，因而破坏包线是一条水平线。

在试验中如分别量测试样破坏时的孔隙水压力，试验结果用有效应力整理，可以发现3个试件只能得到同一个有效应力圆，并且有效应力圆的直径与3个总应力圆直径相等。这是因为在不排水的条件下，饱和粘性土的孔隙压力系数B=1,改变周围压力只能引起孔隙水压变化，并不会改变试样中的有效应力，各试件在剪切前的有效应力相等，周围压力的差异未引起土结构和组成等方面的变化，故而抗剪强度不变。不排水抗剪强度主要取决于原有强度。

饱和粘性土固结不排水抗剪强度

固结不排水剪试验习惯上称为CU试验。饱和粘性土的固结不排水抗剪强度受应力历史的影响，因此，在研究粘性土的固结不排水时，要区别试样是正常固结还是超固结。如果试样所受到的周围固结压力大于它曾受到的最大固结压力，该土样属于正常固结试样；如果试样所受到的周围固结压力小于它曾受到的最大固结压力，则属于超固结试样。试验结果表明，这两种不同固结状态的试样，其抗剪强度性状是不同的。试验时，饱和粘性土先在所受到的周围固结压力作用下充分排水固结，然后在不排水的条件下施加偏应力剪切。正常固结状态土样因剪切破坏过程体积有减少的趋势，其孔隙水压力为正；而超固结试样在剪切破坏过程体积有增加的趋势，其孔隙水压力为负。

砂土的不排水抗剪强度

无粘性土的抗剪强度取决于有效法向应力和土的内摩察角。密实砂土的内摩察角与初始孔隙比，土粒表面的粗糙程度以及颗粒级配等因素有关。松砂的内摩察角大致与干砂的天然休止角相等。近年的研究表明，无粘性土的强度性状还受各向异性,试样的沉积方法,应力历史等因素影响。

密砂在强切过程中出现明显的强度峰值，体积变化表现出明显的剪胀特性，在饱和不排水条件下产生负的孔隙压力。强度在峰值之后呈应变软化特性，最后趋于其残余强度。改残余强度在工程中有重要的意义，如对初显滑动特征的边坡，要防止其继续滑动，对其进行处理和稳定性分析时不能使用峰值强度，而需要采用残余强度作为处理加固的基础。

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