土壤抗剪强度(不透水和透水)-定义，公式

土壤从能够传递正常和剪切力的颗粒之间的接触产生它们的强度。土壤颗粒之间的接触主要是由于摩擦，土壤颗粒之间的相应应力被称为有效（或颗粒间）应力S'。

因此，土壤的剪切强度主要由有效应力控制。除了土壤之间有效应力，土壤空隙空间中包含的孔隙还施加压力，称为孔隙压力，你。

作用于压实土路堤内任意给定表面的有效应力和孔隙压力的总和称为总压力S.由于孔隙水不能抗蚀剂，因此所有剪切应抵抗土壤粒子抵抗。有效应力大致等于每单位面积的平均晶体力，不能直接测量。

总应力等于单位面积上垂直于平面的总力。孔隙水影响土壤颗粒的物理相互作用。非活性表面的土壤不吸水，但黏土颗粒，由经常带电的硅酸盐形成，容易吸水，并表现出塑性、收缩和膨胀特性。此外，孔隙压力的变化会直接影响有效应力。孔隙水在一定程度上影响土体抗剪强度参数。

当土壤元素只能支撑施加的压力时，土壤的剪切强度完全动员。对于大多数土壤而言，任何表面的剪切强度，故障将受到以下Mohr-Coulomb的线性关系近似

S.=C' + s' tan f'

在那里,S.=正在考虑的表面上的土壤（或剪切应力）的剪切强度，

C' =凝聚力,

F’=内摩擦角(或抗剪角)

s'=在失败表面上作用的有效正常应力= s -你。

这里，C'和f'是用有效应力确定的。

在分析堤防的稳定性时，设计者使用两种方法之一。这些是：

1. 总应力法,
2. 有效应力法

进行实验室测试（用于确定土壤的剪切强度参数），用于总应力方法，使得在孔隙压力方面的实验条件模拟失效时的堤坝中的孔隙压力条件，并测量土样品的剪切强度没有孔隙压力测量的总胁迫术语。对于有效应力方法，估计潜在故障表面上的孔压力，并且在有效应力方面确定的剪切强度。总应力方法相对更简单。但是，有效的应力方法在自然界中更为根本性，因此建议用于堤防水坝的稳定性分析。

不透水土壤的剪切力量

有三种类型的实验室测试，通常用于测定压实的不渗透土壤的剪切强度。这些方法在样品在剪切失效之前固结土样品的方法不同。这些方法如下：

1. 未经润湿的测试，
2. 巩固 - 不介绍的测试，和
3. 排水试验

在不排水试验(也称为“快速”、“松散不排水”或“Q”试验)中，孔隙压力的排水或消散在试验的任何阶段都是不允许的。根据总应力得到的抗剪强度与法向压力之间的关系，用于某路堤在“施工期间”和“施工后立即”情况下的稳定性分析。土壤样品的水分含量和密度测试将在施工期间或施工后立即生效。如果含水率与饱和水平相对应，则在不允许固结(即排水)的情况下，所有饱和土样均具有相同的抗剪强度。

在综合的不推进的试验中（也称为合并 - 快速'或'R'试验）首先使样品在指定的固结压力下巩固（具有全孔隙压力耗散），然后在不允许排水的情况下剪切失效。为了获得有效应力（即C'和F'）的强度参数，应测量孔隙压力。这些值用于有效的稳定性分析方法。如果测试值用于稳定性分析的总应力方法，则应在分析期间预期在大坝中预期的水含量下测试（没有孔隙压力测量）。它通常应该难以确定在大坝中占上风的水含量。

因此，通常采用全应力法对饱和试样进行试验。这些试验结果对分析路堤和地基不透水带的突降情况有一定的参考价值。试验结果也可用于分析部分渗流条件下的上游边坡和稳定渗流条件下的下游边坡。排水试验(也称为“慢”试验或“S”试验)允许在试验的所有阶段排水和孔隙压力完全消散。强度参数是根据有效应力确定的。本试验的结果适用于不产生孔隙压力的自由排水土壤。

透水土抗剪强度

在清洁砂和砾石的堤坝部分中，孔压力主要由于渗流而产生。孔隙压力的变化因堤防体积的变化是短暂的，并且可以被忽视。因此，稳定性分析的有效应力方法用于渗透砂和砾石的段。砂和砾石的强度特性由排水测试确定。由于测试设备尺寸的局限性，可能无法测试更大尺寸的砾石。可以安全地假设这种土壤的强度特性，如同相同土壤的细分分数所获得的那些。