论有效应力原理与有效应力 被引量：23

1

作者 杜修力 张佩 +1 位作者 许成顺 路德春 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期486-494,共9页

有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体... 有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体可量测荷载效应—外荷载间的一般规律。指出有效应力的作用是联接土体强度、变形等可量测荷载效应与外荷载间的纽带,定义对土体强度特性和变形行为等可量测荷载效应产生直接影响的土体应力为有效应力,因此,有效应力不是唯一的,它们是土体中真实存在应力的名义表述,可以依据应力平衡原理和流体压力与土颗粒间的相互作用关系给出,不同的有效应力定义就对应不同的有效应力计算公式,从而解释了Terzaghi有效应力原理近似性的原因。提出了强度相关有效应力和变形相关有效应力（Terzaghi有效应力）的概念,严格推导了他们的计算表达式,阐述了强度相关有效应力与土体剪切强度、变形相关有效应力与土体变形的一般关系。进一步,基于莫尔库仑强度准则,推导了土体抗剪强度与Terzaghi有效应力和孔压的关系。 展开更多

关键词 有效应力原理 有效应力 强度相关有效应力 变形相关有效应力 Terzaghi有效应力

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有效应力原理解析 被引量：33

2

作者 路德春 杜修力 许成顺 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期146-151,共6页

分析了关于饱和土有效应力原理的一些错误理解,基于土颗粒-水相互作用分析,给出了土体中有效应力的物理含义,是单位截面的土体中土颗粒骨架所传递的有效荷载,其大小等于总应力与孔隙水压力之差。利用土体的力平衡方程,一方面证明了Terza... 分析了关于饱和土有效应力原理的一些错误理解,基于土颗粒-水相互作用分析,给出了土体中有效应力的物理含义,是单位截面的土体中土颗粒骨架所传递的有效荷载,其大小等于总应力与孔隙水压力之差。利用土体的力平衡方程,一方面证明了Terzaghi饱和土有效应力原理,并分析了该原理的适用范围;另一方面证明了Bishop非饱和土有效应力原理,解释了参量χ的物理含义,将二原理统一在一个力学框架下,从理论上说明了Terzaghi有效应力原理是Bishop有效应力原理在有效饱和度χ=1时的特例,并分析了Bishop非饱和土有效应力原理的适用范围。研究表明,从荷载条件和土性条件两个角度分析有效应力原理,清晰地解释了有效应力的物理概念,并且提出孔隙水压力影响土体力学特性的机理。 展开更多

关键词 有效应力原理 饱和土 非饱和土 有效应力 孔隙水压力 土-水相互作用

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有效应力原理几个问题探讨 被引量：12

3

作者 介玉新 温庆博 +1 位作者 李广信 许延春 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期202-205,共4页

分析了关于有效应力的几种错误概念, 讨论了黏性土及高压下砂土中的有效应力原理,并通过算例比较了不同考虑方式计算结果的异同.

关键词 有效应力原理 液性指数 黏性土 砂土

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基于充分浮力理论的有效应力原理公式推导 被引量：2

4

作者 李大鹏 崔传安 +1 位作者 唐德高 赵建魁 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期24-30,共7页

有效应力原理奠定了土力学的基础,具有十分重要的地位,而学术界对有效应力原理的推导过程争论较多。为揭示有效应力原理所蕴含的物理力学本质,阐明基本概念、澄清认识上的误区,以饱和土体为研究对象,通过"充分浮力作用"的概念... 有效应力原理奠定了土力学的基础,具有十分重要的地位,而学术界对有效应力原理的推导过程争论较多。为揭示有效应力原理所蕴含的物理力学本质,阐明基本概念、澄清认识上的误区,以饱和土体为研究对象,通过"充分浮力作用"的概念,从一个新的角度推导了土体在自重和外载作用下有效应力原理公式的得出过程,分析了"忽略颗粒接触面积从而推得有效应力原理公式"这一公认方法的不妥之处;根据有效应力原理的本质,提出了一个关于饱和岩石、混凝土有效应力原理的简明修正方法,通过该修正方法得出的有效应力公式与前人的研究成果有较好的吻合。 展开更多

关键词 饱和土体 有效应力原理 物理力学本质 充分浮力作用

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关于有效应力原理的几个问题 被引量：72

5

作者 李广信 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期315-320,共6页

分析了关于饱和土体有效应力原理的一些错误的概念和理解,针对在饱和土中的孔隙水压力是否需要折减,黏性土的结合水能否传递水压力,试验中和原位孔隙水压力和地下室浮力的量测以及岩石、混凝土和黏土中有效应力原理的实用性等问题进行... 分析了关于饱和土体有效应力原理的一些错误的概念和理解,针对在饱和土中的孔隙水压力是否需要折减,黏性土的结合水能否传递水压力,试验中和原位孔隙水压力和地下室浮力的量测以及岩石、混凝土和黏土中有效应力原理的实用性等问题进行了讨论。指出长期的工程实践和大量的试验成果表明有效应力原理对于饱和砂土和黏土都是适用的和有效的。 展开更多

关键词 有效应力原理 孔隙水压力 结合水 孔压的量测

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对“关于有效应力原理的几个问题”讨论的答复 被引量：4

6

作者 李广信 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期574-576,共3页

贵刊转来方玉树教授的“对‘关于有效压力原理的几个问题’的讨论”一文（简称方文），该文对笔者发表在贵刊2011年第2期的‘关于有效压力原理的几个问题’（简称原论文）一文提出了若于商榷意见，仔细研读以后，答复如下：

关键词 有效应力原理 答复 有效压力 商榷意见

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关于“关于有效应力原理的几个问题”的讨论 被引量：5

7

作者 方玉树 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期573-574,共2页

拜读李广信先生在本刊2011年2期发表的“关于有效应力原理的几个问题”一文（以下称李文）后，就文中涉及的J个问题与李先生商榷。

关键词 '关于有效应力原理的几个问题' 岩土工程 土力学 水压力

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谈太沙基有效应力原理的是是非非 被引量：16

8

作者 王国义 蒋宗全 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S02期45-49,共5页

太沙基有效应力原理是否正确一直存在争议,尤其是砂性土适合“水土分算”,与太沙基有效应力原理相符,黏性土适合“水土合算”,与太沙基有效应力原理不相符问题,众多学者各执一词。本文对太沙基有效应力原理的由来与核心内容进行分析,指... 太沙基有效应力原理是否正确一直存在争议,尤其是砂性土适合“水土分算”,与太沙基有效应力原理相符,黏性土适合“水土合算”,与太沙基有效应力原理不相符问题,众多学者各执一词。本文对太沙基有效应力原理的由来与核心内容进行分析,指出太沙基将孔隙水压力作为中和应力(中和应力对土体变形无影响)这种观点是不正确的,进而推导出的有效应力也不正确。笔者采用水平截面的力平衡原理,引入给水度参数,推导出新饱和土有效应力原理公式,计算出来的水土压力值与实际值更相符。希望能对理论土力学的发展和水土压力计算有所帮助。 展开更多

关键词 太沙基有效应力原理 中和应力 有效应力 给水度 新饱和土有效应力原理

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有效应力原理在中国的应用实例 被引量：2

9

作者 陈愈炯 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1674-1677,共4页

简单叙述黄文熙教授和他指导下的一些岩土工程师,从1954年起就开始为有效应力原理应用于实际工程做准备工作并在1959年正式投入应用的情况。以及他们在研究土的工程性质的过程中,依靠有效应力原理提高洞察力,提出新想法和取得新成果的... 简单叙述黄文熙教授和他指导下的一些岩土工程师,从1954年起就开始为有效应力原理应用于实际工程做准备工作并在1959年正式投入应用的情况。以及他们在研究土的工程性质的过程中,依靠有效应力原理提高洞察力,提出新想法和取得新成果的若干实例。这些实例说明,有效应力原理的重要性往往是在实际工程中得到应用后才逐渐为工程师所认识,因此,多接触实际,时时处处想到利用该原理,才可能取得有价值的结果。 展开更多

关键词 有效应力原理 工程中的应用 研究工作中的应用

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土力学有效应力及其作用的讨论 被引量：9

10

作者 赵成刚 刘真真 +2 位作者 李舰 刘艳 蔡国庆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期356-361,共6页

讨论了饱和土有效应力的作用及其使用中应注意的问题,以及土力学预测中存在的不确定性的几种情况.从土的各相平衡方程出发推导得到了非饱和土的总应力和各相应力之间的关系,以及非饱和土的平均骨架应力的表达式,并定义该式为非饱和土的... 讨论了饱和土有效应力的作用及其使用中应注意的问题,以及土力学预测中存在的不确定性的几种情况.从土的各相平衡方程出发推导得到了非饱和土的总应力和各相应力之间的关系,以及非饱和土的平均骨架应力的表达式,并定义该式为非饱和土的有效应力;该表达式与变形功推导得到的有效应力公式是一致的.文中还就非饱和土有效应力的一些问题进行了探讨. 展开更多

关键词 有效应力原理的作用 饱和土 非饱和土 局限性

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有效应力决定饱和岩土材料抗剪强度的摩擦学解释 被引量：12

11

作者 雷国辉 陈晶晶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1517-1525,共9页

有效应力决定了岩土材料的变形和强度,有效应力概念虽然已在岩土工程中广泛应用,但是,对于决定饱和岩土材料抗剪强度的有效应力,其理论解释至今却并不充分且受到质疑。为此,通过文献分析,确定了宏观抗剪强度与粒间摩擦强度之间的正相关... 有效应力决定了岩土材料的变形和强度,有效应力概念虽然已在岩土工程中广泛应用,但是,对于决定饱和岩土材料抗剪强度的有效应力,其理论解释至今却并不充分且受到质疑。为此,通过文献分析,确定了宏观抗剪强度与粒间摩擦强度之间的正相关关系,并运用摩擦学中的黏着摩擦理论,推导了排水和不排水条件下,粒间接触面黏着结点的生长公式和抗剪强度公式。通过对比分析这两种条件下的应力状态对抗剪强度的作用影响,得到了与Terzaghi一致的有效应力表达式,并在此基础上,探讨了有效应力和有效应力原理的基本概念和定义。 展开更多

关键词 有效应力 有效应力原理 抗剪强度 摩擦学 黏着摩擦理论

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水库围堤地基液化有效应力动力分析 被引量：2

12

作者 邓益兵 周健 +1 位作者 刘文白 孔戈 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期292-296,共5页

利用基于Biot方程耦合场分割算法的ANSYS有限元软件二次开发形成的岩土工程有效应力分析模块,对某水库围堤坝基进行了液化震陷分析。计算中选取具有代表性的堤坝断面建立二维有限元模型,并采用上海50a超越概率10%的人造地震波加速度-时... 利用基于Biot方程耦合场分割算法的ANSYS有限元软件二次开发形成的岩土工程有效应力分析模块,对某水库围堤坝基进行了液化震陷分析。计算中选取具有代表性的堤坝断面建立二维有限元模型,并采用上海50a超越概率10%的人造地震波加速度-时程作为基底输入地震。计算得到围堤孔隙水压力与有效应力比的分布情况以及震陷分布情况。分析结果表明,坝基中心部位的孔隙水压力比要比坝脚两侧的孔隙水压力比小,坝基中心部位可以不进行地基处理。该方法可为今后其他类似工程的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 液化 水库坝基 分割算法 有效应力原理 震陷

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大变形有效应力分析退化为总应力分析的新方法

13

作者 丁洲祥 龚晓南 +2 位作者 朱合华 谢永利 刘保健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2111-2114,2126,共5页

传统方法在将有效应力分析向总应力分析退化时,一般采用将所有节点的孔压置为0的办法,这相当于对所有节点引入0压边界条件而影响了程序的通用性。将广义Terzaghi有效应力原理引入大变形固结理论中,并推导了其增量有限元方程。提出将广... 传统方法在将有效应力分析向总应力分析退化时,一般采用将所有节点的孔压置为0的办法,这相当于对所有节点引入0压边界条件而影响了程序的通用性。将广义Terzaghi有效应力原理引入大变形固结理论中,并推导了其增量有限元方程。提出将广义有效应力系数置为0的新方法,实现了大变形有效应力分析向总应力分析的退化。新方法概念清晰,操作简单,不需要修改边界条件,可增强大变形有效应力分析程序的通用性。通过算例分析,证明了新方法的有效性。应用中可分别将广义有效应力系数置为1和0,对同一模型经过2次运算后,可对任意点在任意加荷条件下的固结沉降、最终沉降、固结度等指标进行准确评估,为工程设计和施工控制提供有效的分析手段。 展开更多

关键词 有效应力分析 总应力分析 大变形 有限元法 广义Terzaghi有效应力原理

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颗粒间的毛细作用以及吸应力特征曲线分析 被引量：5

14

作者 周凤玺 曹小林 马强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2036-2042,共7页

颗粒之间的毛细作用是分析湿颗粒体系力学特性的一个重要方面。考虑两球形颗粒与粒间弯液面的相互作用,采用打靶法求解得到了粒间气-液-固交界面的几何形状与基质吸力关系的精确解答,并与环形近似方法和数据拟合方法得到的粒间作用力进... 颗粒之间的毛细作用是分析湿颗粒体系力学特性的一个重要方面。考虑两球形颗粒与粒间弯液面的相互作用,采用打靶法求解得到了粒间气-液-固交界面的几何形状与基质吸力关系的精确解答,并与环形近似方法和数据拟合方法得到的粒间作用力进行了比较,分析了两种简化方法的精确度。在此基础上,分析了不同粒间间距、液-固接触角以及基质吸力时,两球形颗粒间由毛细作用引起的吸应力特征曲线。分析结果表明,当液体体积较小时,拟合方法得到的结果更好,而当液体体积较大时,采用环形近似得到的结果要比拟合方法更接近精确解,为非饱和土中吸力的认识以及非饱和土力学微观分析提供了一定的理论指导。 展开更多

关键词 Young—Laplace方程 非饱和土 液桥 吸应力特征曲线 有效应力原理

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非饱和土的塑性体应变与剪应变的相互作用原理

15

作者 王靖涛 《中国工程科学》 2007年第11期11-15,共5页

将岩土塑性体应变与剪应变的相互作用原理拓展到了非饱和土领域。除了塑性体应变与剪应变的相互作用外,在非饱和土中出现了两类新的相互作用,吸力-塑性体应变和孔隙气压力-塑性体应变。吸力具有二重性质,其对塑性体应变作用包括两个相... 将岩土塑性体应变与剪应变的相互作用原理拓展到了非饱和土领域。除了塑性体应变与剪应变的相互作用外,在非饱和土中出现了两类新的相互作用,吸力-塑性体应变和孔隙气压力-塑性体应变。吸力具有二重性质,其对塑性体应变作用包括两个相反的方面。基于吸力性质,阐明了非饱和土的一些独特的性质,诸如有效应力参数的物理涵义,吸力对体积变化和前期固结压力的影响和湿陷机理等。另外,应用拓展的塑性体应变与剪应变相互作用原理,从理论上证明了非饱和土的临界状态线是存在的和唯一的,以及它与应力历史无关。 展开更多

关键词 塑性体应变与剪应变的相互作用原理 非饱和土 基质吸力 有效应力原理

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含瓦斯煤岩固气耦合动态模型与数值模拟研究 被引量：44

16

作者 尹光志 王登科 +1 位作者 张东明 黄滚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1430-1436,共7页

首先在多孔介质的有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,推导出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。通过分析含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率在不同变形阶段的变化特点,在前人的研究成果基础上,建立了含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率的动... 首先在多孔介质的有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,推导出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。通过分析含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率在不同变形阶段的变化特点,在前人的研究成果基础上,建立了含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率的动态模型。假设含瓦斯煤岩是一种各向同性的弹塑性材料,同时考虑瓦斯吸附的影响,得出了含瓦斯煤岩的应力场方程和渗流场方程,建立了能描述固气耦合情况下煤岩骨架可变形性和瓦斯气体可压缩性的含瓦斯煤岩的固气耦合模型。最后通过给定模型的定解条件和相关参数,利用有限元方法建立了相关的数值计算模型,并得出了含瓦斯煤岩固气耦合模型的数值解。研究成果对进一步充实和完善含瓦斯煤岩固气耦合理论有一定意义。 展开更多

关键词 含瓦斯煤岩 固气耦合 有效应力原理 数值分析

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考虑吸力效应的非饱和黏土回弹模量预估模型 被引量：20

17

作者 钱劲松 李嘉洋 +1 位作者 周定 凌建明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期123-128,共6页

回弹模量是反映路基弹性支撑能力的重要指标,并受运营期间基质吸力变化的显著影响。通过3种压实黏土试样的土-水特征曲线试验和重复动三轴试验,研究了回弹模量与基质吸力的相关性,并基于非饱和土有效应力原理,提出了考虑吸力效应的回弹... 回弹模量是反映路基弹性支撑能力的重要指标,并受运营期间基质吸力变化的显著影响。通过3种压实黏土试样的土-水特征曲线试验和重复动三轴试验,研究了回弹模量与基质吸力的相关性,并基于非饱和土有效应力原理,提出了考虑吸力效应的回弹模量预估模型。结果表明:基质吸力与回弹模量之间具有较强的非线性相关性,可采用指数形式进行两者的拟合;含水率由最佳含水率-4%提升至最佳含水率+4%时,受基质吸力减小的影响,回弹模量降幅达到29.1%~39.0%;在土-水特征曲线过渡区,采用以饱和度表征的有效应力参数,可较好地反映基质吸力对于回弹模量的贡献,预估效果优于采用残余含水率或进气值相关的有效应力参数;在相同饱和度的情况下,黏粒含量越多、塑性指数越高,基质吸力对有效应力的贡献比例越小。 展开更多

关键词 黏土 回弹模量 基质吸力 有效应力原理 饱和度

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循环荷载作用下海床结构粉质土的液化渗流机理定性研究 被引量：9

18

作者 陈友媛 刘红军 +1 位作者 贾永刚 丛艳平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1631-1635,共5页

通过对黄河三角洲海床粉质土的基本性质和循环荷载作用下的喷水冒砂现象的分析,认识了海床粉质土的结构性。利用岩土破损力学原理,建立了海床结构粉质土的二元介质模型。定性分析了结构带土体在加荷、卸荷、液化渗流过程中的变形破损和... 通过对黄河三角洲海床粉质土的基本性质和循环荷载作用下的喷水冒砂现象的分析,认识了海床粉质土的结构性。利用岩土破损力学原理,建立了海床结构粉质土的二元介质模型。定性分析了结构带土体在加荷、卸荷、液化渗流过程中的变形破损和在液化渗流过程中有效应力和超孔隙水压力的相互转化,指出在液化深度内,土体恢复后的固结强度应提高。这与试验结果相一致。用二元介质模型对解释试验中液化渗流差异是结构带内出现喷水冒砂和结构体上出现遍地冒水现象。 展开更多

关键词 循环荷载 海床结构粉质土 二元介质模型 液化渗流 有效应力原理

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基于耦合场分割算法的ANSYS二次开发及其应用 被引量：6

19

作者 周健 孔戈 +1 位作者 张刚 秦天 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第2期73-79,共7页

耦合场分割算法是当前研究的热点之一。本文首先对比研究了瞬态热传导方程和孔压增长消散方程,提出了一种适用于ANSYS二次开发的分割算法,并对2种不同的预测值计算模式对计算稳定性的影响进行了分析。然后,据之对ANSYS温度—结构耦合场... 耦合场分割算法是当前研究的热点之一。本文首先对比研究了瞬态热传导方程和孔压增长消散方程,提出了一种适用于ANSYS二次开发的分割算法,并对2种不同的预测值计算模式对计算稳定性的影响进行了分析。然后,据之对ANSYS温度—结构耦合场模块进行了开发,形成了岩土工程有效应力计算模块。数值实验表明,这种方法具有较高的计算精度和良好的计算稳定性,并且能够充分利用现有程序资源,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 ANSYS二次开发 耦合场 分割算法 稳定性分析 有效应力原理

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现今斜坡工程安全设计理论的根本缺陷与灾难后果 被引量：22

20

作者 岳中琦 徐前 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1601-1606,共6页

滑坡及其灾难在世界各地、经现代岩土工程设计施工的斜坡中不断地发生。论文提出、分析和论证了造成工程斜坡滑坡的一个本质原因。它就是现代斜坡工程安全设计理论存在根本缺陷。这个缺陷表现在3个方面。第一,土体抗剪强度参数(有效黏... 滑坡及其灾难在世界各地、经现代岩土工程设计施工的斜坡中不断地发生。论文提出、分析和论证了造成工程斜坡滑坡的一个本质原因。它就是现代斜坡工程安全设计理论存在根本缺陷。这个缺陷表现在3个方面。第一,土体抗剪强度参数(有效黏聚力和有效内摩擦角)在斜坡安全设计中假定为常数,不随土体孔隙和含水率的增大而减低到零,孔隙水对土体剪切强度的影响仅体现在孔隙水压强对有效应力的影响。第二,经典岩土力学理论(特别是有效应力原理和排水固结理论)仅能预测外部加载产生土体压剪、孔隙率减小、土体强度增大的岩土稳定工况过程。它们不适用于外部卸载造成土体拉张、孔隙率增大、土体强度减少的岩土破垮工况过程。第三,斜坡安全系数是土体抗剪强度与施加剪切应力的比值。由于土体强度本值(品质)很低,加固工程增加这个比值安全系数达到设计最小值时所能够提供的强度本质(品质)增加量也就不高。斜坡工程岩土体的强度和品质没有得到能够防治岩土体拉张变形和滑垮的根本改善和增强。从而,工程人员必须精心全力地确保低品质斜坡工程岩土不破垮和滑塌。可是,又由于工程斜坡众多和它们的降雨、场地和环境变化较大,上述3个方面现代斜坡工程安全设计理论的根本缺陷可以导致:达到安全设计标准的工程斜坡,在施工和营运过程中,能够发生滑垮、产生灾难后果。本论文特别认为,经典岩土力学理论是仅适用于完全压剪的,应称为压剪岩土力学理论。提出了应该建立既适用压剪又适用拉剪的、新的土力学理论和防抗岩土灾害设计方法。 展开更多

关键词 有效应力原理 含水率 孔隙 斜坡工程 安全系数 滑坡 黏聚力 内摩擦角

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