《九江大堤今年又见“豆腐渣”》
《解放军报》 2000年08月14日
“豆腐脑”
需要的土力学知识： 有效应力原理 渗流固结理论 土的强度理论
《羊城晚报》2000年07月31日
有效应力原理的基本概念
土体是由固体颗粒骨架、孔隙流体（水和气）三相构成的碎散 材 料，受外力作用后，总应力由土骨架和孔隙流体共同承受
有效应力原理的基本概念
饱和土是由固体颗粒骨架和充 满 其间的水组成的两相体。受 外力 后，总应力分为两部分承
担由：土骨架承担，并通过颗粒之间
的接触面进行应力的传递，称 为 粒间应力。
由孔隙水来承担，通过连通的孔
隙水传递，称为孔隙水压力。孔 隙水不能承担剪应力，但能承 受 法向应力。
外荷载 总应力
有效应力原理的基本概念
饱和土体所承受的总应力σ为有效应力σ’与孔隙水压力u之和
A

饱和土中的应力形态
a-a断面通过土
颗粒的接触点
A： 土单元的断面积
As： 颗粒接触点的面积 A AS Aw
Aw：孔隙水的断面积
a
u：孔隙
a
a-a断面竖向力平衡：
水压力
A s As uAw
s As Aw u AA
'u
①变形的原因 颗粒间克服摩擦相对滑移、滚动—与 σ’ 有
关；
结论： 孔隙水压力在各个方向
接触点处应力过大而破碎—与 σ’ 有关。
上 的大小相等；
②强度的成因
有效应力作用使孔隙体
凝聚力和摩擦—与σ’ 有关
积 发生改变,土体发生压缩
③孔隙水压力的作用 对土颗粒间摩擦、土粒的破碎没有
； 有效应力控制了土体的
贡 献，并且水不能承受剪应力，因而
变 形及强度。
孔隙 水压力对土的强度没有直接的影
响；
它在各个方向相等，只能使土颗粒本身
受到等向压力，由于颗粒本身压缩模量
很大，故土粒本身压缩变形极小。因而
孔隙水压力对变形也没有直接的影响，
土体不会因为受到水压力的作用而变得
密实。
附加应力情况
外荷载
附加应力z 土骨架＋孔隙水
地基基础
土的压缩性与地基沉降计算
内容
1. 土的压缩性 2. 土的有效应力原理 3. 地基土的应力分布
土层自重应力 基底压力(接触压力和附加压力) 地基附加应力
4. 地基最终沉降量计算 5. 地基变形与时间的关系(了解)
1998年 九江大堤决口
“豆腐渣”工程 “王╳ ╳”工程
2000年 30公里 双钟圩堤身滑坡
PS
PSV
土骨架承担 土骨架传递
有效应力σ’
Aw 1 A
'u
已知或易知 测定或计算
PS
分析：
As很小，第2项中As/A可略去不计； 但第1项不能略去； 局限性，如煤层。
通常, 总应力已知或易知 'u
孔隙水压测定或算定 （2）土的变形与强度都只取决于有效应力
有效应力
非饱和土的有效应力公式还处于探索阶段！ 代表人物有：陈正汉，中国人民解放军后勤工程学院
土骨架 有效应力
孔隙水 孔隙压力u
超静孔隙 水压力
孔隙流体
三相体系
土＝ 固体颗粒骨架 + 孔隙水 + 孔隙气体
受外荷载作用 总应力由土骨架和孔隙流体共同承受 对所受总应力，骨架和孔隙流体如何分担？ 它们如何传递和相互转化？ 它们对土的变形和强度有何影响？
总应力
有效应力原理 K. V.Terzaghi(1923)
土力学从一般固体力学中分离出 来，成为一门独立的分支学科。