【技术实现步骤摘要】
非饱和黏性土抗拉强度的预测方法
[0001]本专利技术属于岩土工程领域，涉及一种非饱和黏性土抗拉强度的预测方法，尤其涉及一种基于Mohr
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Coulomb破坏准则对非饱和黏性土抗拉强度进行预测的方法。
技术介绍
[0002]抗拉强度是指土体在干燥失水过程中，抵御土体开裂的能力，这一能力的大小决定了土的相关性质，例如渗透性、压实性等。在实际工程中极少将土作为抗拉材料使用，然而已有研究表明天然的非饱和黏性土的抗拉强度一般可达十几到几百千帕，因此在某些实际工程中如果不考虑土的抗拉强度则会显著影响到整个工程项目的稳定性，如在滑坡滑动破坏之前、土体结构坍塌之前、土石坝泄流之前几乎都产生了张拉裂缝。土体张拉裂缝的形成不仅降低了土体的强度而且还为雨水入渗提供了通道对土工建筑物的稳定性产生了极大的影响。截止目前，在工程项目建设中极少考虑有关于土抗拉强度方面的计算内容而有关于非饱和黏性土抗拉方面的计算几乎是尚未出现。因此急需一种科学合理、简单实用、基础完善的理论方法来正确计算土体的抗拉强度，已达到合理控制工程造价，有效降低工...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非饱和黏性土抗拉强度的预测方法，其特征在于：所述非饱和黏性土抗拉强度的预测方法包括以下步骤：1)构建非饱和黏性土抗拉强度的预测模型；所述非饱和黏性土抗拉强度的预测模型的具体表达式是：其中：所述σ
t
是土体的单轴抗拉强度；所述是土体的有效内摩擦角；所述c
’
是土体的有效黏聚力，即饱和土体的黏聚力；所述ζ是反应拉伸速率对土体抗拉强度的影响参数；所述a、m、p均是土水特征曲线拟合参数；所述ψ是土体的基质吸力；所述k是用来调整饱和度和基质吸力对抗拉强度影响参数；所述T
S
是土体内部的交界面上水膜的表面张力；所述β是反应表面张力的各向异性对土体抗拉强度影响参数；所述e是土体的孔隙率；所述d
50
是土体的有效粒径，单位是mm；所述λ是与残余饱和度有关的参数；2)根据步骤1)构建所得到的非饱和黏性土抗拉强度的预测模型对非饱和黏性土抗拉强度进行预测。2.根据权利要求1所述的非饱和黏性土抗拉强度的预测方法，其特征在于：所述步骤1)的具体实现方式是：1.1)确定非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型以及确定黏性土抗拉强度的预测模型；1.2)根据步骤1.1)确定得到的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型以及确定得到的黏性土抗拉强度的预测模型构建初级非饱和黏性土抗拉强度预测模型。3.根据权利要求2所述的非饱和黏性土抗拉强度的预测方法，其特征在于：所述步骤1.1)中非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型的表达式是：其中：所述σ
t
是土体的单轴抗拉强度；所述σ
tia
是土体所受到的各向同性抗拉强度；所述是土体的内摩擦角；所述步骤1.1)中黏性土抗拉强度的预测模型的表达式是：其中：
所述σ
t
是土体的单轴抗拉强度；所述c是土体的黏聚力；所述是土体的内摩擦角；所述非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型中的σ
tia
和黏性土抗拉强度的预测模型中的c满足：4.根据权利要求3所述的非饱和黏性土抗拉强度的预测方法，其特征在于：所述步骤1.2)的具体实现方式是：1.2.1)在非饱和土力学中，由于内摩擦角与基质吸力变化无关，通过基质吸力为0时的有效内摩擦角来代替所述内摩擦角因此结合内摩擦角与有效内摩擦角之间的关系，对非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型以及黏性土抗拉强度的预测模型均进行第一次修正；第一次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型的表达式是：第一次修正后的黏性土抗拉强度的预测模型的表达式是：第一次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型中的σ
tia
和第一次修正后的黏性土抗拉强度的预测模型中的c满足：1.2.2)由于吸应力σ
s
可看作各向同性抗拉强度σ
tia
，因此，对步骤1.2.1)中的第一次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型进行第二次修正，得到第二次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型；所述吸应力σ
s
为负孔隙水压力和表面张力综合作用在非饱和土颗粒骨架内产生的净粒间作用力；所述吸应力σ
s
与各向同性抗拉强度为σ
tia
等同；所述第二次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型的表达式是：1.2.3)结合第二次修正后的非饱和无黏性土的抗拉强度的预测模型以及第一次修正后的黏性土抗拉强度的预测模型，得到初级非饱和黏性土抗拉强度预测模型，所述初级非饱和黏性土抗拉强度预测模...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶高梁，黄哲，马强，李丽华，何俊，朱志政，吴支佳，张帆，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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