天然土的结构渐进破损和各向异性变形机制是土产生渐进变形的两个重要原因。随着结构的渐进破损,土的强度不断降低,因而天然土也就表现出渐进变形破坏的特征。天然土的渐进变形破坏是一个随着结构渐进破损而强度逐渐降低和发生软化的时变过程。不同土具有不同的微结构,微结构对土变形特性的影响是国内外许多研究的重点[131](Saihi等,2002)。但至今尚无人深入研究天然土在从未破损状态至完全重塑状态的整个时变过程中结构渐进破损对强度变形的影响。采用残余强度进行设计,考虑的也只是天然土结构破损最终阶段的强度变形特性,并未能分析土的渐进变形破坏的整个过程对土工建筑物的影响。天然土的结构性必然导致各向异性,在天然土结构渐进破损的同时,各向异性的程度也会逐渐降低。这种与时俱变的各向异性是不可能在现场地质资料中获取到的。同时考虑结构渐进破损与各向异性的时变机制对土强度和渐进变形的影响,可以更合理、更准确地预测天然土的渐进变形与破坏。遗憾的是,目前这方面的工作尚不多见。
越来越多的人认识到天然土颗粒之间存在着微结构胶结作用,以至于它们表现出与重塑土迥异的力学变形特性[132～133](Burland,1990；Cuccovillo和Coop,1999)。例如,天然土经常比同质组成的重塑土拥有较大的刚度和抗拉强度。超固结土的峰值强度也可以被认为是微结构胶结作用的贡献[131,134](Leroueil等,1997；Saihi等,2002)。但是微结构胶结作用常常也会给天然土造成一些大孔隙的易坍塌失稳破坏的结构[135～137](Nova,2000；Nova和Castellanza,2001；Nova等,2003)。(www.xing528.com)
Leroueil和Vaughan(1990)[112]指出,可以利用天然土的极限屈服面来描述团粒孔隙比、应力历史以及颗粒间的胶结强度。因此可以判断,当有效应力路径途经该极限屈服面时,大量的胶结微结构被破坏,天然土的刚度、峰值强度、屈服应力和压缩指数等都会相应降低。Zhou等(2006)[138～139]认为,天然土的不排水强度在结构破损过程中相应降低。
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