黏土在低应力条件下张拉-剪切耦合强度研究

肖红菊 孙玉永 沈新昊

（1.铜陵学院，安徽 铜陵 244061；2.东北大学，辽宁 沈阳 110819）

一、引言

在实际工程中，大多数岩土体都承受压应力，且多处于三向受压状态。在压应力作用下，土体的破坏形式通常都是剪切破坏[1]，这已是岩土界的共识。长期以来，国内外学者在大量试验基础上先后提出了几十种剪切强度理论，如Tresca强度理论、Mises强度理论、Drucker-Prager（简称D-P）强度理论、Mohr-Coulomb（简称M-C）强度理论、俞茂宏双剪应力强度理论[2]、Matsuoka-Nakai[3]强度理论等。尽管M-C准则存在未考虑中主应力的影响，但由此所带来的不大偏差是偏于保守的，且无数试验和实际工程都表明其能较好地拟合试验结果和可靠地应用于岩土工程实践，因此，至今在岩土工程中仍被广泛采用。

然而，土体在工程中承受拉应力也是不可避免的，例如接近失稳破坏的边坡表层土体、高水头作用下土石坝心墙的迎水面以及承受向上承压水压力作用的隔水层表层土体，且有时还会出现裂缝。岳中琦[4]也指出传统压剪强度理论在分析斜坡稳定性时存在根本缺陷，应建立考虑拉剪的新的土力学理论。毕肖普（Bishop）[5]、周鸿逵[5]、朱崇辉[6]、张丙印[7]等先后都进行了黏土的三轴拉伸或单轴拉伸试验，对土体在低应力水平下的强度理论研究提供了试验基础。蔡国庆[7-8]利用研制的新型抗拉强度装置进行了黏土的拉伸试验，并在此基础上建立了黏土的张拉-剪切耦合强度模型。但与浩繁的抗剪强度资料相比，土体拉剪强度理论还是明显偏少。

在工程应用中，针对土体在低应力状态下的强度理论主要有两种，即考虑张拉-剪切的复合强度理论[11～12]和常规的剪切强度理论[13-15]，但都存在一些不足之处，与实际不符。……