拉裂破坏下的强度参数

1.等效围压

在拉裂破坏下，由于筋材的抗拉强度很小，其弹性模量低于土体的弹性模量，在土体达到极限应力状态时，筋材达到极限抗拉强度而被拉断。在这种破坏形式下，从理论上讲，等效围压就是筋材的极限抗拉强度。对同样土体而言，加筋层数越多，则加筋间距越小，筋材所产生的等效围压就越大，就是说等效围压与加筋层数成正比，与加筋间距成反比。可用公式表示为：

2.等效围压折减系数

实际上，土体的破坏不是同时发生的，筋材是等间距或不等间距地平铺在土体中，与土体相比，筋材本身较薄，它所占据的空间远远小于土体本身，因而在发生拉裂破坏时，筋材的作用主要体现在靠近筋材的土体中，远离筋材的土体受筋材的影响较小，特别是加筋层数越少，这种情况越明显。当加筋层数较多时，加筋间距小，相邻两层筋材的土体由于相互的应力传递作用，使土层的应力分别趋向均匀，这时等效围压可以按照式（2－30）来计算。

一般情况，由于等效围压分布不均，按式（2－30）计算偏大，应考虑折减系数。同时试验结果表明，各层筋材一般不会全部同时被拉断，当某一部位筋材被拉断后，应力重新调整，致使其他部位的筋材逐渐被拉断。说明筋材的极限抗拉能力不是同时发挥出来的，而是一个逐渐发挥的过程，因而等效围压也应考虑一个折减系数。

实际应用时，拉裂破坏下加筋土体的等效围压可写成：

吴雄志［11］（1992）对发生拉裂破坏时的加筋土体进行受力分析，考虑各层加筋非同时断裂及应力－应变曲线的多峰性，也得出了式（2－30）和式（2－31）。

3.拉裂破坏下加筋土体的强度参数

按照等效围压的概念，加筋土体在围压σ3作用下的抗剪强度相当于不加筋土体在σ3＋Δσ3g作用下的抗剪强度，而加筋土体仍然服从于莫尔－库仑强度理论，加筋土体的极限平衡方程式可表示为式（2－8）和式（2－10）。

根据拉裂破坏下加筋土体的等效围压式（2－31）和加筋土体的极限平衡方程式（2－8），可得拉裂破坏下加筋土体的极限平衡方程为：

则拉裂破坏下加筋土体的黏聚力为：

拉裂破坏下加筋土体的内摩擦角为：

由于筋材的作用而改变的黏聚力为：

由于筋材的作用而改变的内摩擦角为：

以上说明加筋土体在拉裂破坏下，由于筋材与土体不发生相互摩擦滑动，因而没有新的摩擦力产生，加筋土体的内摩擦角与无筋土相同，筋材的作用只是导致产生新的黏聚力。

式（2－35）中，改变的黏聚力Δc可大于0，也可小于0或等于0，关键取决于等效围压的大小。而文献［11］限定改变的黏聚力Δc只能大于0，这实际上只是考虑了排水条件的影响，没有考虑不排水条件的影响。