有效应力强度参数基本公式

1773年C.A.库伦（Coulomb）根据砂土的试验，将土的抗剪强度

以后又提出了适合粘性土的更普遍的表达式：

式中，c——土的粘聚力（内聚力）kPa；

φ——土的内摩擦角度。

上两式统称为库伦公式，或库伦定律，c、φ称为抗剪强度参数。

由库伦公式可以看出，无粘性土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比，其本质是由于土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力，其大小决定于土粒表面的粗糙度、土的密实度以及颗粒级配等因素。粘性土的抗剪强度由两部分组成，一部分是摩擦力；另一部分是土粒之间的粘聚力，它是由粘性土颗粒之间胶结作用和静电引力效应等因素引起的。

有效应力强度参数修改式

长期的实验研究指出，土的抗剪强度不仅与土的性质有关，还与试验时的排水条件、剪切速率、应力状态、应力历史等许多因素有关，其中最重要的是试验时的排水条件，根据K·太沙基（Terzaghi）的有效应力概念，土体内的剪应力只能由土的骨架承担，因此，土的抗剪强度

式中

c'——有效粘聚力，单位kPa；

上述修改式便称为抗剪强度有效应力法，相应的库伦公式的修改式中的c'、φ'称为有效应力强度参数。

土的抗剪强度有两种表达方法，一种是以总应力

地基计算中必须验算地基的承载力，而地基的承载力实际上是由土的抗剪强度所控制。土的抗剪强度是土的重要力学性质之一，挡土墙和地下结构的土压力，堤坝、基坑以及各类边坡的稳定性也均由土的抗剪强度所控制。所以，土的抗剪强度指标的正确选择和应用对工程实践具有重要意义。

在关于土的抗剪强度计算的相关公式中，如库仑公式、任一截面上的法向应力和剪应力的计算公式、极限平衡条件公式以及破坏面与大主应力作用面间的夹角的计算公式，有效应力强度指标与总应力强度指标不可混用，且公式中有效应力强度指标应与有效应力相对应、总应力强度指标应与总应力相对应。 2100433B

1.饱和土体内任意平面上受到的总应力可分为有效应力和孔隙水压力两部分，其间关系总是满足：σ =σ′ μ

2.土的变形（压缩）与强度的变化都只取决于有效应力的变化。

Terzaghi从试验中观察到在饱和土体中土的变形及强度与土体中的有效应力σ′密切相关,并建立了有效应力原理:σ =σ′ μ

式中:σ为平面上法向总应力, kPa; σ′为平面上有效法向应力, kPa; μ为孔隙水压力, kPa。

有效应力原理阐明了碎散颗粒材料与连续固体材料在应力—应变关系上的重大区别,有效应力原理表示研究平面上的总应力、有效应力与孔隙水压力三者之间的关系:当总应力保持不变时,孔隙水压力与有效应力可以相互转化,即:有效孔隙水压力减小等于有效应力的等量增加。