图4-25 内摩擦角随膨润土含量变化

§4.3.2 不同含水量软土的快剪强度试验

图4-26~图4-31所示为不同含水量软土试样的快剪强度试验曲线图。

400350300250? (kPa) w=12.9% w=19.4% w=25.8% w=41.6%? (kPa)400350300250200150100500 w=7.3% w=10.9% w=14.5% w=28.5 01501005000100200P (kPa)3004000100200P (kPa)300400

图4-26南沙软土快剪强度试验 图4-27广州粉质粘土快剪强度试验

3530252015101015202530w (%)354045c (kPa)80706050403020101015202530w (%)354045? ()o

图4-28南沙软土快剪摩擦角 图 4-29南沙软土快剪粘聚力

随含水量变化 随含水量变化

7040356050c (kPa)30? ()o4030201002520155101520w (%)25305101520w (%)2530

图4-30广州粉质粘土快剪 图4-31广州粉质粘土快剪

摩擦角随含水量变化 粘聚力随含水量变化

§4.3.3 不同孔隙液浓度软土的快剪强度试验

图4-32~图4-33所示为孔隙水离子浓度对固结快剪强度影响的试验曲线图。

160120n=0 mol/L-3n=8.3×10 mol/L-2n=8.3×10 mol/L-1n=8.3×10 mol/Ln=2 mol/L300250200n=0 mol/L-3n=8.3×10 mol/L-2n=8.3×10 mol/L-1n=8.3×10 mol/L??(kPa)??(kPa)0100200300400804001501005000100200300400P (kPa)P (kPa)

图4-32膨润土固结快剪强度 图4-33石英固结快剪强度

随孔隙液离子浓度变化 随孔隙液离子浓度变化

图4-35~图4-35所示为不同孔隙液离子浓度试样的固

结快剪强度指标（C，Φ）试验曲线图。

4030c (kPa)? ()40302010 膨润土33.3%膨润土+ 66.7%高岭土 石 英 膨润土100 33.3%膨润土+66.7%高岭土 石 英o200.001 0.01 0.1 1 10n (mol/L)00.001 0.01 0.1 1 10n (mol/L)

图4-34粘聚力随孔隙液浓度变化图 4-35内摩擦角随孔隙液浓度变化

§4.4 软土强度特性的微细观理论分析

§4.4.1结合水性质与微电场的关系

上节从矿物成分、含水量以及孔隙液离子浓度三方面对软土进行的强度特性试验。结合水是影响软土强度的重要因素之一。根据扩散的双电层理论，结合水膜厚度的改变与颗粒表面微电场有关。不同的矿物成分、孔隙液离子浓度都会影响颗粒表面微电场，使结合水膜发生变化，而结合水膜厚度变化将改变软土的强度特性。因此，影响结合水膜厚度和性质的因素将是影响软土强度特性的因素，这里，讨论结合水膜与微电场的关系。

粘土颗粒表面常带负电荷，土体孔隙水中含各种无机可溶盐。当粘土颗粒与孔隙水接触时，在颗粒表面附近形成了离子吸附层和扩散层。在颗粒表面电荷的电场作用下，颗粒表面附近的水分子形成定向排列，并吸附颗粒表面形成强结合水膜，其性质受静电引力控制，具有很大的粘滞阻力，几乎不具有流动性；扩散层的水形成弱结合水膜，其性质也受到静电引力的影响，粘滞阻力也较大，流动性较低。

图4-36为粘土颗粒吸附结合水的示意图，最靠近土颗粒表面的吸附层分布有强结合水，吸附层以外的扩散层分布有弱结合水，双电层的厚度可视为结合水膜的厚度。双电层的厚度与带电土颗粒的表面电位有关，颗粒的表面电位越高，双电层越厚，结合水膜也就越厚。

双电层吸附层扩散层自由层强结合水弱结合水自由水