Question

何谓土的强度机理?并作以介绍。

Answer 1

【答案】：土的强度机理主要是研究土体抗剪强度的构成因素与来源。通过土体抗剪强副的库仑定律可以知道，土体的抗剪强度主要来自两个方面：黏聚力和内摩擦角，但是不同性质的土体其强度机理也有所不同。
对于无黏性土，由于土体颗粒较粗，颗粒的比表面积较小，其抗剪强度主要来源于粒间的摩擦阻力，即所谓的内摩擦力，常用内摩擦角φ来表征其大小。内摩察角包含以下两个方面。
(1)滑动摩擦力，即颗粒产生相互滑移时要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的摩擦力。滑动摩擦力的大小与作用于粒间的有效法向应力、土体的矿物成分等因素有关。作用于粒间的有效法向应力σ'越大，则滑动摩擦力也越大，这和任何两物体的摩擦作用原理相同。
(2)咬合摩擦力，即由于颗粒相互镶嵌、咬合及连锁作用而产生。咬合摩擦力和粒间有效法向应力σ'有密切关系。σ'越大，相互咬合的颗粒发生相对移动而上抬也越困难，也即咬合摩擦力越大。另外，咬合摩擦力还和土的密实度、原始密度、颗粒级配以及颗粒形状等因素有关。土的密实度越大．初始孔隙比越小，其咬合作用也就越大。级配良好的土，由于粒间接触多，比级配均匀的土咬合作用也就越强。另外，颗粒形状带棱角的比磨圆的咬合作用也强。
对于黏性土，其土粒较细，土粒比表面积较大，所以其抗剪强度除了有来自颗粒间的内摩擦力外，还有相当一部分来自于土粒间的黏聚力，包括以下内容。
(1)原始黏聚力，即土粒间水膜与相邻土粒之间的分子引力所形成的黏聚力。其大小与土的粒径及粒间距离有关。当土被压密时，土粒间的距离减小，原始黏聚力也就随之增大。当土的天然结构被破坏时，将丧失原始黏聚力的一部分，但是随着时间会恢复其中的一部分。
(2)固化黏聚力，是由于土中化合物的胶结作用而形成的黏聚力，它随着胶结物的结晶与硬化而增强。当土的天然结构被破坏时，就丧失这一部分黏聚力，而且是不可恢复的。