第六章 土的弹塑性模型 联系客服

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图6-7 正常固结粘土CIU 试验应力路径

Rendulic(1936)分析了许多三轴试验的结果,首先提出饱和粘土有效应力和孔隙比成唯一关系的概念。Henkel(1960)把饱和Weald 粘土的固结排水三轴试验得到的等含水量线同固结不排水三轴试验得到的应力路径(也是等含水量线)画在起,发现其形状是一致的,如图6-8 所示。等含水量线也就是等比容线。这样的图称为Rendulic图。

由Rendulic 有效应力和孔隙比关系图可知,饱和粘土的有效应力与孔隙比之间存在唯一关系。也就是说,对于所有的正常固结排水和不排水三轴试验来说,应力和比容之间有唯一的关系,与排水条件无关。因此由CID 试验应力路径族形成的曲面和由CIU试验应力路径族形成的曲面应是同一个曲面。换句话说,所有正常固结三轴试验的应力路径都在这个面上。这个曲面,称为Roscoe面(图6-9)。

图 6-8 CID试验和CIU试验等含水量线

(Weald土,引自Henkel,1960)

?,pe?是各向等压正常固结达到给定孔隙比对任一孔隙比e定义一个等效应力pe时的固结压力。因此,对于任一比容?值,

N?????exp? pe?? (6.3.5)

????,q/pe?平面上,Roscoe曲面被归一为一条曲线,如图6-10所示。 在p?/pe

图6-9 Roscoe面

?,q/pe?平面上Roscoe面 图6-10 p?/pe(引自Balasubramaniam,1969)

6.3.2 Hvorslev 面

?,q/pe?上,可以直接比较超固结土样排水和不排水三轴在归一化坐标平面p?/pe试验的破坏点。图6-11 引自Parry (1960)用Weald 粘土重塑制成的超固结土

样进行排水和不排水三轴试验的结果。破坏点轨迹接近成一条直线。在图6-12 中,把破坏点轨迹简化成一条直线AB 。OA 相当于受拉应力破坏,斜率为3 。直线AB 限制在直线OA 的右边,临界状态线(点B)的左边。当然,如果土体能承受拉应力,相应的张拉破坏线在OA 线的左边。

图611 超固结土样排水和不排水三轴试验破坏状态

( Weald 粘土,引自Parry , 1960 )

通常把图6-12 中破坏点轨迹称为Hvorslev 面。在归一化坐标平面上,Hvorslev 面的方程为:

??g?h?p?/pe?? q/pe(6.3.6) 式中 g——纵坐标上截矩;

h——直线斜率。