非饱和土大气张力通用公式与库仑抗剪强度定律

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1、建材世界2013年第34卷第4期doi：10．3963／j．issn1674—6066．2013．04．039非饱和土大气张力通用公式与库仑抗剪强度定律蒙理明(海口城建建筑质量安全鉴定中心，海口570206)摘要：推出了大气张力抗拉强度通用公式，土的抗拉强度由真抗拉强度、水气不抵大气压强抗拉强度、表面张力贡献抗拉强度组成。推出了大气张力库仑抗剪强度公式，形式与库仑定律相同，但含义比库仑定律扩大和具体化。对于粘土，随着含水量的减少，土的抗拉强度增大，使真凝聚力和初始摩擦抗剪强度增大，总的明显加大初始抗剪强度。关键词：真抗拉强度；水气不

2、抵大气压强抗拉强度；表面张力贡献抗拉强度；真凝聚力；初始摩擦抗剪强度；初始抗剪强度Te潞ionAtmosphereGeneralFomlulaofUllsaturatedSoilandtheC伽l咖b，sShearStrengthLawMENGLi—mi咒g(TheAppraisalCenterforHaikouUrbanConstructionQuality&Safety，Haikou570206，China)Abst髓ct：Thispaperint捌ucedtheatmospheretensiontensilestrengthg

3、eneralfonnul丑TensilestrengthofSoilconsistsofthetruetensilestrength，tensilestrengthof、vaterandgasdonotcovert}leatmosphericpressure，tensilestrengthofsurfacetensioncontributiorLThispaperintroducedthetensionatmospherecoulomb7sfo咖ulaofshearstrength，fomthesameasthecoulombsla

4、w，butbiggerthancoulomb，slawandspecificmealling．Forclay，accordingasthedecreasillgofwatercontent，thetensilestrengthofsoiIincreased，maketruecohesionandinitialfrictionshearstrellgthincreaseS，thetotaliIlitialshearstrengthincreasedobviously．Keywords：truetensilestrength；tensi

5、lestrengthofwaterandgasdonotcovertheatmosphericpressure；ten—silestrengthofsulhcetensioncontribution；truecohesion；frictioninitialshearstrength；initialshearstrength1776年，法国科学家库仑提出了土的抗剪强度公式，即库仑定律。首先是砂性土的库仑定律：r一盯tan9再是粘性土的库仑定律r—f+础72妒(1)见文献[1]，通过直接快剪试验探讨了非饱和红粘土和膨胀土的抗剪强度。见文

6、献[2—3]，推出了非饱和土有效应力原理的大气张力通用公式口一盯+B。睨+(1一X)U一卯(2)大气张力通用公式中的符号如下：盯为作用在土中任意面上的总应力(自重应力与附加应力)，在Z方向是计算点上面的土体中土固体颗粒、水、空气的重力以及地面荷载g和地面大气压强P。的作用所产生的应力。√为有效应力，作用在同一平面的土骨架上(包括结合水膜)。X为饱和度系数。B。为非饱和土的自由水通道率。观为计算点处绝对压强下的自由水压力，作用在同一平面的自由水上，按重力水、毛细水、角部毛细水的区别有不同的计算式。收稿日期：2013．07—15．作者简

7、介：蒙理明(1955一)，教授级高工．E_mail：66229258mlm@163．com141建材世界2013年第34卷第4期U为计算点处(绝对)孑L隙气压力，作用在同一平面的孔隙气上。一卯为表面张力垂直分量贡献应力。1文献[1]对非饱和红粘土和膨胀土的抗剪强度的试验成果见文献[1]，试验所采用的土样取自大连大窑湾新港的红粘土和南京梅山的膨胀土，进行了相同干密度、不同含水量的快剪试验。根据室内红粘土粒度分析结果，粒径

8、表1，主要试验结果列于表2和表3。表2红粘土试验结果(直接快剪)起始干密度起始含水凝聚力c／内摩擦角∥(g·cm-3)量让∥％kPa≯／(。)19．OO123．7128．9318．33223．8623．271．8216．53362．5