非饱和黄土的强度特征(3)

和与不饱和时的内摩擦角基本接近。本试验测定得到同一土样在不同含水量下的内摩擦角变化很小。因此,本文只考虑基质吸力对非饱和黄土粘聚力的影响,认为在不同基质吸力水平下同一土样的内摩擦角相同,用平均内摩擦角表示。基质吸力对非饱和黄土粘聚力及内摩擦角的共同影响有待进一步研究。

图1 c -S 曲线

将表2所示各土样的粘聚力c 及对应初始基质吸力S 点绘在直角坐标系中(图1),可以看出各土样的粘聚力c 与初始基质吸力S 之间均呈幂函数关系,则各土样的粘聚力c 与初始基质吸力S 的关系可表示为

c =c w +bS d

(3)

式中 c 为土的粘聚力,100kPa ;c w 为土在饱和状态下的粘聚力,100kPa ;S 为初始基质吸力,100kPa ;b,d 为随取土点而变化的试验参数。用SYSTAT 统计绘图软件包拟合(3)式中的参数b,d ,各土样的拟合参数b,d 及拟合相关系数R 见表3,各土样的拟合曲线见图1。从图1的拟合曲线与实测点的关系及表3的拟合相关系数可知,曲线的拟合程度很高。

表3c =c w +bS d

关系拟合参数及拟合相关系数

取土地c w (100kPa )b d R 千阳0 230 5520 3630 983彬县0 140 4750 5890 982铜川0 120 2300 5270 977白水0 110 2460 3280 971合阳0 120 1550 4300 976岐山0 150 **** **** 985宝鸡0 290 4100 4460 971咸阳0 120 2180 4180 976渭南0 110 1290 3210 971潼关

0 06

0 063

0 391

0 978

4 非饱和黄土的强度特征

粘性土的抗剪强度规律可用库伦定律表示为

f =c + tg

(4)

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岩 土 工 程 学 报 1997年