统一强度孔隙水压力分析-土力学新论

孔隙水压力是土力学中的一个重要概念。Skempton单剪孔隙压力方程式（6.6）为：

式中，B和A为孔隙水压力系数。对饱和土有B=1，上式可简化为：

根据这一孔隙水压力方程，如果知道了土体中任一点的大、小主应力变化，就可以计算相应的孔隙水压力。

对一些黏土类的土，在饱和状态下（B=1），破坏时的孔隙压力系数A值如表6.1所示。此外，根据试验资料[11]，对两种加拿大Leda软黏土的三轴压缩试验和三轴伸长试验得出的软黏土孔隙压力系数Af值如表6.2所示[1]。

表6.1　饱和黏土破坏时的A值

表6.2　Leda软黏土的孔隙压力系数Af值

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式（6.6）和（6.16）明显的不足是没有考虑中间主应力的变化Δσ2对孔隙压力的影响。Henkel认为，利用三轴试验来确定孔隙压力系数应该考虑中间主应力的影响。从表6.2的结果可知，三轴伸长试验测得的系数Af值恰为三轴压缩试验测得的系数Af值的两倍。这些也是方程式（6.6）和（6.16）所不能解释的。

统一强度孔隙水压力方程的完整表达式为：

写成主应力形式时，有：

统一强度孔隙水压力方程考虑了中间主应力的变化对孔隙水压力的影响，同时也可以说明三轴压缩实验与三轴伸长试验所得出的不同结果（如表6.2）。这一情况与单剪强度理论（莫尔-库仑强度理论）以及双剪强度理论的优缺点比较是相同的。事实上，Skempton的孔隙水压力方程式（6.6）可以写为如下形式：

它是单剪孔隙水压力方程。

最近的研究表明[10]，应力角θ的变化对孔隙水压力的规律有显著影响，因而八面体剪应力孔隙水压力方程或Henkel三剪孔隙水压力方程不能反映这一现象。