（1）剪应力与剪切位移关系分析
图3-8给出了各土样固结快剪得到的剪切位移与剪应力关系曲线。从图可以看出，试样的抗剪强度与垂直荷重具有明显的内在关系：随着垂直荷重的增加，试样的剪应力逐渐增大，由应变软化逐渐过渡到应变硬化。在剪切位移相等的情况下，对于50%的土样，当垂直荷重从200 kPa增加到300 kPa时，试样的剪应力增加显著，明显大于其他同增量下剪应力的增大值，这表明试样剪切位移与抗剪强度之间存在一个界限垂直荷重，超过该荷重后，试样的抗剪强度将显著提高。
结合图3-8及表3-6综合分析表明，饱和软土抗剪强度界限垂直荷重是其自重压力，在采用稍大于自重压力的预压固结荷重对环刀试样固结处理后，试样得到充分沉降固结，其结构得到显著改善，抗剪强度得到较大幅度的提高。
图3-8 固结快剪试验饱和试样剪切位移-剪应力关系曲线
（2）饱和软土抗剪强度包线分析
图3-9给出了部分土样垂直压力-抗剪强度关系包线。从图可以看出，随着垂直荷重的增大，饱和软土抗剪强度总体上呈增大趋势，但整体范围内抗剪强度包线呈折线型，在垂直荷重与自重压力相等处有明显的转折点（P=200 kPa），饱和软土抗剪强度与垂直压力并非完全符合线性关系；但在不同垂直压力阶段，其变化趋势具有显著的阶段性，即可分为垂直压力小于土样自重压力和垂直压力大于土样自重压力两个阶段。在这两个不同的压力阶段，试样垂直压力与抗剪强度均具有良好的线性关系。
图3-9 抗剪强度与垂直压力的关系曲线（抗剪强度包线）
根据不同垂直压力范围内（以自重压力200 kPa为界限）饱和软土抗剪强度与垂直压力关系曲线特点，按照库伦抗剪强度理论，采用最小二乘法拟合线性关系曲线见图3-10至图3-12。从图可以看出，以饱和土样自重压力为界限压力，分段拟合得到的土样抗剪强度关系曲线为直线，其拟合R值均大于0.99，接近于1，符合库伦抗剪强度理论。
图3-10 饱和软土RDY30抗剪强度-垂直压力的关系曲线
图3-11 饱和软土RDY33抗剪强度-垂直压力的关系曲线
图3-12 饱和软土RDY34抗剪强度-垂直压力的关系曲线
综合室内试验得到的饱和软土垂直压力-抗剪强度关系曲线分析，对于高应力作用下饱和软土抗剪强度指标的取值应结合岩土工程实际受荷条件及其自重压力大小关系，分段取值，以获得的抗剪强度参数与实际工况最为接近，保证指标取值的可靠性。
（3）饱和软土抗剪强度指标分析
根据高应力下饱和软土抗剪强度包络线线型特征，以其界限压力为分界点，表3-7给出了不同垂直荷重、整体荷重范围内各土样抗剪强度指标取值：采用50、100、200 kPa，300、400、600 kPa，50、100、200、300、400、600 kPa三种垂直压力段得到的黏聚力均值分别为29.8 kPa、-9.3 kPa、22.8 kPa；内摩擦角分别为9.6°、15.2°、11.6°。
表3-7试验结果显示，对于同一土样，在小于界限荷重范围内得到的黏聚力均大于界限荷重以上高应力作用范围得到的指标数值，而内摩擦角则相反，对于整体荷重范围内的指标取值位于二者之间。
表3-7 不同垂直压力段软土抗剪强度指标取值表
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结合表3-7中50、100、200 kPa和300、400、600 kPa两种垂直荷重压力段下软土抗剪强度指标具体取值分析：不同垂直压力范围下饱和软土的黏聚力、内摩擦角变化规律性显著，即荷重越小，饱和软土黏聚力指标越大，而内摩擦角则与之相反。但当荷重大于自重压力时，即在300、400、600 kPa荷载段，土样黏聚力的均值-9.3 kPa，小于0，显然在此压力区间段，饱和土样的结构遭到破坏，导致黏聚力丧失。当采用的预压固结荷重（300、400、600 kPa）远大于土体自重压力（200 kPa）时，在大应力作用下饱和软土结构出现破坏的同时，由胶结作用产生的固化黏聚力急剧减小；同时由于在较大的预压固结荷载作用下，饱和软土产生较大固结变形，土体得到压密，颗粒之间的咬合作用得到加强，土的内摩擦角增大，最终试验测得其内摩擦角较50、100、200 kPa作用下增大，其均值之比为1.6。
由于细粒土的黏聚力主要由土颗粒的库仑力、范德华力和胶结作用各种物理力学作用，而内摩擦角是由于矿物接触面粗糙不平引起的，在高应力预压固结荷重充分固结后，饱和软土试样产生较大的固结变形，土颗粒距离更近，单位面积上土粒的接触面积越大，则黏聚力和内摩擦角都应得到相应提高。而表3-7显示，在300、400、600 kPa荷重范围内，虽然土体内摩擦角得到显著提高，但黏聚力却大大降低，采用库伦抗剪强度理论拟合得到的数值为负值。饱和软土作为弹塑性体，由于土颗粒之间分子力的相互作用，其黏聚力不会出现为负值的情况，因高应力作用下，饱和软土原有结构的改变，采用库伦抗剪强度理论对饱和软土抗剪强度指标进行取值分析尚待进一步探讨。
鉴于目前土力学相关理论、公式及计算分析模型大多是建立在库伦抗剪强度理论基础之上，因此，当土体实际承受的荷载大于其自重应力时，饱和软土抗剪强度指标的取值应结合整个预压荷重作用范围按照库伦抗剪强度理论进行拟合后取值，重新拟合后得到的饱和软土抗剪强度指标综合取值如表3-7所示，分别为黏聚力22.8 kPa，内摩擦角11.6°，综合取值位于两垂直压力段取值区间。
（4）饱和软土抗剪强度计算分析
由图3-9中抗剪强度与垂直荷载的关系曲线特点及表3-7不同荷重区间指标取值综合分析，结合库伦抗剪强度理论公式，高应力作用下软土的抗剪强度计算公式可表达为：
当σ≤σ2时：
当σ≥σz时：
令c1+σz tanφ1=τ1；σ2-σz=Δσ，则
式中：c1、σ1—垂直荷重小于自重压力时饱和软土黏聚力（kPa）、内摩擦角（°）；
σ1—小于自重压力时的垂直荷载（kPa）；
σz—土体自重压力（kPa）；
σ2—大于自重压力的垂直荷载（kPa）；
φ2—垂直荷重大于自重压力时，饱和软土内摩擦角（°）。
Δσ—垂直荷载与自重压力差值（kPa）。
不同垂直荷重区间饱和软土抗剪强度计算简图见图3-13。
图3-13 不同垂直压力下饱和软土抗剪强度计算简图
综合分析表明：在具体岩土工程项目中，土体实际应力状态的变化往往引起饱和软土原有结构发生变化，最终导致在不同的压力区间土体抗剪强度指标及其抗剪强度取值不同。在室内试验方案选取及岩土工程设计、施工中，饱和软土抗剪强度的取值，应结合具体应力区间按图3-13取值，以符合岩土工程实际需要。
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