摘要：笔者对长期对土进行室内强度试验研究，发现三轴试验下得出的土的抗剪强度包线并非一条较完全与破损应力圆相切的直线。通过对抗剪强度包线和应力圆之间关系研究和分析，得出可以通过拟合破损应力圆圆心处垂直线和破损应力圆交点方法修正各应力圆，修正后应力圆绘制出来包线满足试验数据下c值和φ值求解要求。该方法简单易用，特别合适广大工程技术人员和科研人员，具备推广基础。
关键词：c，φ值；包线；破损应力圆；围压
Application of modified stress circle method to C，Phi value
of soil under three axis test
ZhuHaowen CaiShaobo HuangChaoke
（Zhaoqing real engineering technology Co.，Ltd. Zhaoqing 526060）
[Abstract] It is found that the shear strength of the soil under the three axis test is not a straight line that is completely tangent to the damaged stress circle.Through the study and analysis of the relationship between the shear strength and the stress circle，it is concluded that the stress circle can be corrected by fitting the vertical line of the circular center of the damaged stress and the circular intersection point of the damaged stress circle.The corrected stress circle is drawn out to meet the requirements of C and φ.The method is simple and easy to use，especially suitable for engineers and technicians and researchers.
[Key words] C，φvalue Cladding line Damaged stress circle confining pressure
1 概述
根据《土工试验方法标准》GB/50123-1999中第16.5.14条可以得知土抗剪强度指标可以通过三轴试验得出，通过绘制破损应力圆的切线求得[9]，如图1。
图1 土抗剪强度示意图
由图1判定，τ轴截距为c值，包线角度为φ值。如果试验过程中选取两个不同围压，可以绘制唯一一条值线包线。如果三轴试验中只做一个围压，其有无数条与破损应力圆相切直线，无法确定c值和φ值，如图2。
图2 单围压情况下土抗剪强度示意图
实际工程试验中，为了试验可靠性，选取多个围压进行试验，但这样就无法保证一条直线和所有的破损应力圆相切，如图3。《土工试验方法标准》中并没有给出相应具体直线绘制方法[9]，《建筑地基基础设计规范》和《土工试验方法标准》也没有给出具体绘制方法[8][9]。因此工程上或者研究上往往选取的应力圆破损包线带有一定的主观性[4][5][6]。
图3 多围压情况下土抗剪强度示意图
2 计算依据和步骤
为客观求解c值和φ值，要求拟定以下三条准则：
1）通过相应计算规则，c值和φ值具有唯一性。
2）c值和φ值关联统计的，不是独立的。
3）计算结果合理且能反应出库伦定理τ=c+σtgφ参数关系。
2.1 计算依据
根据c值和φ值求解准则，可以进行以下计算假定和分析：
1）如果c值和φ值是确定的，σ轴的截距（a点）是确定的，如图4。根据图4所示，a点如果确定，已知c值或φ值都能确定另一个值。
图4 计算依据示意图1
2）如图5所示，△abf∽△ade，由此已知两个破损应力圆，可以求出a点，如图5。
圆圆心处垂直线和破损应力圆交点已知，可以确定a点和包线切点。
图6 计算依据示意图3
2.2计算步骤
根据2.1计算原理，可以分几步进行计算：
1）计算破损应力圆圆心处垂直线和破损应力圆交点坐标。
2）把破损应力圆圆心处垂直线和破损应力圆交点拟合为一条直线。
3）通过拟合直线修正应力圆，使得修正后应力圆满足其和唯一一条直线相切，该直线与τ轴截距为c值，其角度为φ值。
3 数据计算
1）根据计算依据和计算步骤，推算oa值：
如图5所示，如果只有两个破损应力圆构成，则可以求出唯一的条直线和两个破损应力圆的破损点连线ao。a点为破损点连线和横坐标交线。根据△abf∽△ade， 则：
（4）该方法能计算过程主要采用Excel表格和AutoCAD绘图软件，因此该方法具备实用性。
参考文献：
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[4]王江营，曹文贵，蒋中明，等.不同应力路径下土石混填体变形力学特性大型三轴试验研究[J].岩土力学，2016，（2）：424-430
[5]曹伟，王晓渝.影响三轴压缩试验精度的主要因素[J].工程与建设，2007，（01）
[6]杨同，徐川.岩土三轴试验中的粘聚力与内摩擦角[J].中国矿业，2007，（12）
[7]中华人民共和国水利部.GB/T50123-1999土工试验方法标准[S].北京：中国计划出版社，1999.
[8] 中华人民共和国建设部.GB 50007－2002建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社
[9] 中华人民共和国建设部.GBT 50123－1999土工试验方法标准[S].北京：中国建筑工业出版社
论文作者:朱浩稳,蔡少波,黄潮科
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/3
标签：应力论文; 直线论文; 如图论文; 强度论文; 垂直线论文; 土工论文; 示意图论文; 《基层建设》2019年第9期论文;