水位骤降工况下粘土的强度问题讨论 [复制链接]

根据经典的摩尔库伦土力学理论，粘土的破坏强度可以用有效应力来表达：
A.有效强度=有效粘聚力+法向有效应力*tan(有效内摩擦角)

另外，又可以根据现场原位十字板得到粘土的原位不排水强度：B.Cu

那么假设分析水位骤降的工况的时候，由于粘土的渗透系数较小，当水位下降较快的时候粘土相当于是不透水的，这时候可以得出一个初步结论：粘土内部的孔压几乎还是滞后在高水位时候的高孔压，同时，外部的水位下降造成总应力下降，那么如果按照A.有效强度理论，”有效应力=总应力-孔压“就会很小，从而导致粘土的有效强度也会骤降！这时候可以认为粘土液化了？

可是各种教材和文献都提到，粘土是不会，或者不容易液化的，理由是由于粘土材料会有较高的粘聚力！

对于上述问题我的理解就是：
第一点：A.和B.应该结合一起用，这点在所有教材里面都忽略或者没有提到！就是对于粘土，当采用有效强度的理论时，得到的强度应该不小于原位不排水强度！因为通常粘土可能已经是存在有超固结的现象（不然按照有效强度理论，天然表层的粘土都应该是没有强度的，平常我们遇到的粘土都不会是正常固结的），A。只是为了反映固结对于强度增长的贡献，而B。才是最准确的原位强度值。

第二点：对于水位骤降的工况分析，不能单纯采用A。或者B。来分析，两者都是错误的方法，因为水位骤降影响了孔压的分布，此时总应力法不能反映孔压的变化，显然是不对的；而即使能够得到准确的孔压分布后来采用有效应力法也是不对的，因为没有考虑到粘土的天然固有强度（根据实验做出来的粘土有效粘聚力通常很小，不能反映超固结的影响）

欢迎大家讨论，指正！

补充一张图片

图片:QQ截图20160120100145.png

对于表层的粘土，固结不排水强度的Ccu，应该要比原位不排水强度Cu大才能统一有效强度理论和现场试验两者的矛盾

“外部的水位下降造成总应力下降”，这个前提就值得商榷吧。饱和粘土，水位下降，总应力应该保持不变吧。
水位下降之前，总应力是浮容重加水容重乘以深度；下降之后，是饱和容重乘以深度。饱和容重跟浮容重加水容重一样吧？

感觉从微观考虑以目前的技术还不成熟。
陈祖煜的《土质边坡稳定分析——原理、方法、程序》里35页的“对坡外水体的处理”倒是有整体的。

对于这个问题，我谈谈个人的看法，针对楼主的问题中是粘土，所以水位骤降，土中的水的是不能及时排出的，所以依然应该将其作为不能排水考虑。但是在实际的工程中，要考虑到还是有有一点时间的，所以不能当作完全不能排水，因此用书上的理论计算出来的土的强度与实际有差距！

SamSze:“外部的水位下降造成总应力下降”，这个前提就值得商榷吧。饱和粘土，水位下降，总应力应该保持不变吧。
水位下降之前，总应力是浮容重加水容重乘以深度；下降之后，是饱和容重乘以深度。饱和容重跟浮容重加水容重一样吧？ (2016-01-23 20:48) 

水位下降，总应力怎么会不变呢？总应力始终满足受力平衡的，水位下降了总应力自然也下降啦，你所说的“深度”，不也是受水位影响的吗

很好的讨论

看不懂！水平有限，倬真肩周

是个好问题。

水位下降导致总应力下降，有效应力自然会下降
但土体中应力如何重新分布那可就是个难事了，恐怕除了现场试验别的方法哪怕是有限元都不一定可靠吧