第二节 有效应力原理

充满；在非饱和土，孔隙中既有水也有空气。于是，当土承受力系时：作
用于任一平面上的总应用力是由土骨架所发挥的有效应力和孔隙中流体所
承受的孔隙压力来共同承担。
有效应力原理就是描述总应力、有效应力和孔隙压力三者之间相互关系的
（包括表达式）的理论原理。
有效应力原理是土力学中最重要和基本原理之一。
土力学中有三大定律：
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高等土力学的基本内容
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第一章 高等土力学基本问题概述
2
第二章 土的本构关系
3
第三章 土强度的非线性反应
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第四章 土中水与土中的渗流
2
第五章 土变形的非线性反应
第一章 高等土力学基本问题概述
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第一节 概述Leabharlann 2第二节 有效应力原理
3
第三节 土的应力历史
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第四节 应力路径
2
第五节 土的应力应变特性
第二节 有效应力原理
2.1 概述 2.2 有效应力原理的物理基础及一般表达式 2.3 不同条件下土中孔隙压力与有效应力的实用估 算
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第二节 有效应力原理
2.1 概述
1．有效应力原理
土是由土颗粒构成的骨架和骨架间的孔隙所组成。在饱和土中孔隙为水所
（2）土体变形与两种应力的关系。 （3）土体强度与两种应力的关系。 3．有效应力原理各种表达式 （1）一般情况下，它在工 程实用中的数学表达式便是
u
u
当
=常量，则有
d du
上列式中， u 分别表示总应力、有效应力和孔隙应力。
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第一节 概述
(1)土体作为自然地质历史发展的产物所固有和形成的，如应力历史、各向 异性等 。 (2)在外加荷载条件下的反应如应力水平、应力与应变路径等。这一种反应 显然也是与自身的本质密切相关。 当然，促成土的变形和强度变化的远非只有这里提到的四个方面的因素，但 如果我们着重在宏观行为方面观察了解土体并采用连续介质（而非多相介质） 这一力学模型来分析土的力学性状及其对外加条件的反应时。这些因素可能是 使人们了解土的非线性性质的直接的因素。在本课程中中，我们将分别介绍土 体这些非线性特性的存在及在强度和变形问题中的表现。
而且形成许多土工工程设计计算中的一种行之有效的方法——有效应力法。
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第二节 有效应力原理
2．有效应力原理解决的主要问题 本章在这里介绍的有效应力原理将主要是针对饱和土（二相介质）的条件。 它着重解决下列三个主要问题：
（1）饱和土体中两个受力体系的两种应力（有效应力和孔隙压力）及其 相互关系。
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第一节 概述
这里所讨论的几个因素或强度、变形问题有的已经是比较地成熟和甚至发展 成某种可供实用的计算分析方法（尽管还未达到流行通用的程度）。如应力路 径分析法，考虑应力历史的地基变形计算方法等。但同时也有必要指出，虽然 已经是多侧面的来研究和观察土的力学形状及其工程反应，迄今却并不是都已 经完全认识清楚。尤其是其间的物理意义。因此有时就难免停留于表象或根据 表象所形成的假说。例如根据高应力水平条件下或者超固结状态时粘土的软化 型（剪胀）应力——应变曲线形态所形成的强度构成包含凝聚力、剪胀和摩擦 三个基本分量的假说等，均需要继续的探索和了解。 在了解土的强度和变形的非线性反应之前，本课程首先介绍高等土力学中涉 及的几个主要问题：土的有效应力原理；土的应力历史；应力路径等。
压缩定律（deadp
）
库仑强度定律（Ctg
）
达西定律（渗流理论， v ki
）
如果说所谓土力学中之三大定律尚带有各自所依据或引用的力学类学科
（如弹塑性力学，地下水运动学等）的若干痕迹，则有效应力原理的提出
与应用就使土力学有了本质区别于一般固体力学的特征理论原理。从现有
的土力学系统看来，它几乎程度不同地贯穿于整个土力学学科的各项内容。