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土力学与基础工程
1.6.1 2.1 概 述
2.1 概 述

土中应力指土体在自身重力、建筑物和构筑物荷载,以及其他因素(如土中水的渗流、地震等)作用下,土中产生的应力。土中应力过大时,会使土体因强度不够发生破坏,甚至使土体发生滑动失去稳定。此外,土中应力的增加会引起土体变形,使建筑物发生沉降、倾斜以及水平位移。土的变形过大,往往会影响建筑物的正常使用或安全。因此,在研究土的变形和强度及稳定性问题时,必须先掌握土中应力的计算。

土是三相体,但到目前为止,计算土中应力的方法仍采用弹性理论公式,把地基土视为均匀的、连续的、各向同性的半无限体。这样假设可使应力的计算简单,虽然这与地基土的实际性质不完全一致(地基土往往是成层的非均质各向异性体),但在实际工程中,地基应力的变化范围不会很大,可以将土中应力-应变的关系近似为直线关系,由此引起的误差在工程上认为是容许的。

土体的应力,按引起的原因分为自重应力和附加应力;按土体中骨架和土中孔隙(水、气体)的应力承担作用原理或应力传递方式可分为有效应力和孔隙应(压)力。

有效应力——由土骨架传递(或承担)的应力称为有效应力。冠以“有效”其含义是,只有当土骨架承担应力后,土体颗粒才会产生变形,同时增加了土体的强度。

孔隙应力——由土中孔隙流体水和气体传递(或承担)的应力称为孔隙应力。孔隙应力与有效应力之和称为总应力,保持总应力不变,有效应力和孔隙应力可以互相转化。

自重应力——由土体自身重量所产生的应力称为自重应力。自重应力是指土粒骨架承担由土体自重引起的有效应力部分。

附加应力——由外荷(静的或动的)引起的土中应力称为附加应力。广义地讲,在土体原有应力之外新增加的应力都可以称为附加应力,它是使土体彻底产生变形和强度变化的主要外因。