1.一种岩土材料剪切屈服面与体积屈服面的测定方法，其特征在于，包括剪切屈服面的测定步骤和体积屈服面的测定步骤，当三轴试验仪在试验中能够控制平均应力为恒定时，剪切屈服面的测定步骤为：

以下步骤中符号的解释：fs为剪切屈服函数，当fs≥0时发生剪切屈服，当fs＜0时不发生剪切屈服；ξs为相对偏应力，由式(2)定义；Hs为剪切硬化参量；p为平均应力；Ks为实际平均应力时的剪切等向硬化系数，由式(3)定义；s为偏应力张量；αs为偏背应力张量，当考虑随动硬化时αs为变量，当不考虑随动硬化时αs为0； 为基准平均应力时的剪切等向硬化系数，当考虑等向硬化时 为变量，当不考虑等向硬化时 为设定的常数；Bs为式(4)定义的二次多项式；CA、CB、CC为剪切屈服条件参数，通过至少3个不同恒定平均应力三轴试验进行回归确定；q为广义剪应力；为广义剪应变；σ1为大主应力；σ3为小主应力；ε1为大主应变；ε3为小主应变，(1)剪切屈服函数的形式为式(1)、式(2)、式(3)和式(4)，根据《土工试验规程》SL237-

1999，采用恒定平均应力三轴试验，分别通过至少3个不同恒定平均应力对材料进行相应单调加载试验，单调加载的条件与实际工程的加载条件相同，包括加载速率、温度、固结和排水条件，ξs＝s-αs(Hs)                (2)

Bs＝CAp2+CBp+CC              (4)

(2)根据《土工试验规程》SL237-1999，采集恒定平均应力三轴试验的每个平均应力条件的数据，并转换成主应力σ1、σ3和主应变ε1、ε3的数据，(3)按照式(5)和式(6)将σ1、σ3、ε1和ε3转换成每个平均应力条件的 关系曲线，q＝|σ1-σ3|                     (5)(4)在工程应用的平均应力范围内，选择其中一个平均应力作为基准平均应力，相应的关系曲线为基准平均应力时的 关系曲线，(5)在工程应用的应变范围内，选择其中一个 作为参考剪切硬化参量，

(6)将各平均应力的参考剪切硬化参量对应的q代入式(7)中的Ks；将基准平均应力的参考剪切硬化参量对应的q代入式(7)中的 将各平均应力时的p代入式(7)，形成线性方程组，线性方程的数量与恒定平均应力三轴试验的数量相等，(7)用求解矛盾方程组的方法求解线性方程组，得到剪切屈服条件参数CA、CB、CC，(8)将剪切屈服条件参数CA、CB、CC代回式(1)、式(3)和式(4)，得到岩土材料的剪切屈服条件，(9)将基准平均应力时各剪切硬化参量水平对应的q分别代入式(7)中的 将CA、CB、CC的值及代入式(7)，以p为横轴变量，Ks为纵轴变量在子午面上为式(7)绘图，得到岩土材料的剪切屈服面的回归曲线，体积屈服面剪缩部分的测定步骤：

以下步骤中符号的解释：fv1为椭圆体积屈服函数，当fv1≥0时发生体积屈服，当fv1＜0时不发生体积屈服；p为平均应力；Hv为体积硬化参量；q为广义剪应力；Yv1为实际主应力差时的体积屈服应力，由式(9)定义；Δp为平均应力的增量，当Δp＞0时为正向加载，当Δp＜

0时为反向加载； 为主应力差为0时的体积屈服应力，由式(10)定义；Bv1为式(11)定义的二次多项式；αv为球背应力张量； 为主应力差为0时的体积等向硬化系数；CG、CH、CI为椭圆体积屈服条件参数，通过至少3个不同硬化参量水平的实测体积屈服面回归确定；σ1为大主应力；σ3为小主应力；p’为有效平均应力；u为孔隙水压力，(1)椭圆体积屈服函数的形式为式(8)、式(9)、式(10)和式(11)，根据《土工试验规程》SL237-1999，采用不排水的三轴试验，分别通过至少3个不同恒定体积应变对材料进行相应单调加载试验，单调加载的条件与实际工程的加载条件相同，包括加载速率、温度，其中：当考虑随动硬化时αv为变量， 当不考虑随动硬化时αv为0，式(8)和式(10)仅计算Δp＞0时的情况，(2)根据《土工试验规程》SL237-1999，采集三轴试验的每个体积应变条件的数据，并转换成主应力σ1、σ3、主应变ε1、ε3和孔隙水压力u的数据，(3)按照式(5)、式(12)和式(13)将σ1、σ3和u转换成在子午面上的每个体积应变条件的q—p’关系曲线，该曲线即为每个围压条件的体积屈服面与子午面的交线，q＝|σ1-σ3|                 (5)

p＝(σ1+2σ3)/3                  (12)

p′＝p-u                         (13)

(4)在每个体积应变条件的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪缩部分选择一个在形状上具有代表性的特征点，该特征点不在p’坐标轴上，(5)将主应力差为0时的q—p’关系曲线上的点的横坐标代入式(14)中的 将除主应力差为0外的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪缩部分所选择的一个特征点的横坐标代入式(14)中的Yv1；将除主应力差为0外的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪缩部分所选择的一个特征点的纵坐标代入式(14)，形成线性方程组，线性方程的数量与不同硬化参量水平的实测体积屈服面的数量相等，(6)用求解矛盾方程组的方法求解线性方程组，得到椭圆体积屈服条件参数CG、CH、CI，(7)将椭圆体积屈服条件参数CG、CH、CI代回式(8)、式(9)、式(10)和式(11)，得到岩土材料的椭圆体积屈服条件，(8)将主应力差为0时体积屈服面上的p代入式(14)中的Yv*；将CG、CH、CI的值及代入式(14)，以q为纵轴变量，Yv1为横轴变量在子午面上为式(14)绘图，得到岩土材料的体积屈服面剪缩部分的回归曲线，体积屈服面剪胀部分的测定步骤：

以下步骤中符号的解释：fv2为双曲线体积屈服函数，当fv2≥0时发生体积屈服，当fv2＜

0时不发生体积屈服；p为平均应力；Hv为体积硬化参量；q为广义剪应力；Yv2为实际主应力差时的体积屈服应力，由式(16)定义；Δp为平均应力的增量，当Δp＞0时为正向加载，当Δp＜0时为反向加载； 为主应力差为0时的体积屈服应力，由式(10)定义；Bv2为式(17)定义的二次多项式；αv为球背应力张量； 为主应力差为0时的体积等向硬化系数；CD、CE、CF.为双曲线体积屈服条件参数，通过至少3个不同硬化参量水平的实测体积屈服面回归确定；σ1为大主应力；σ3为小主应力；p’为有效平均应力；u为孔隙水压力，(1)双曲线体积屈服函数的形式为式(15)、式(16)、式(10)和式(17)，根据《土工试验规程》SL237-1999，采用不排水的三轴试验，分别通过至少3个不同恒定体积应变对材料进行相应单调加载试验，单调加载的条件与实际工程的加载条件相同，包括加载速率、温度，其中：当考虑随动硬化时αv为变量， 当不考虑随动硬化时αv为0，式(15)和式(10)仅计算Δp＞0时的情况，(2)根据《土工试验规程》SL237-1999，采集三轴试验的每个体积应变条件的数据，并转换成主应力σ1、σ3、主应变ε1、ε3和孔隙水压力u的数据，(3)按照式(5)、式(12)和式(13)将σ1、σ3和u转换成在子午面上的每个体积应变条件的q—p’关系曲线，该曲线即为每个围压条件的体积屈服面与子午面的交线，q＝|σ1-σ3|                                (5)p＝(σ1+2σ3)/3                              (12)p′＝p-u                                (13)(4)在每个围压条件的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪胀部分选择一个在形状上具有代表性的特征点，该特征点不在p’坐标轴上，(5)将主应力差为0时的q—p’关系曲线上的点的横坐标代入式(18)中的 将除主应力差为0外的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪胀部分所选择的一个特征点的横坐标代入式(18)中的Yv2；将除主应力差为0外的q—p’关系曲线上的体积屈服面剪胀部分所选择的一个特征点的纵坐标代入式(18)，形成线性方程组，线性方程的数量与不同硬化参量水平的实测体积屈服面的数量相等，(6)用求解矛盾方程组的方法求解线性方程组，得到双曲线体积屈服条件参数CD、CE、CF，(7)将双曲线体积屈服条件参数CD、CE、CF代回式(15)、式(16)、式(10)和式(17)，得到岩土材料的双曲线体积屈服条件，(8)将主应力差为0时体积屈服面上的p代入式(18)中的 将CD、CE、CF的值及代入式(18)，以q为纵轴变量，Yv2为横轴变量在子午面上为式(18)绘图，得到岩土材料的体积屈服面剪胀部分的回归曲线。

2.权利要求1所述的岩土材料剪切屈服面与体积屈服面的测定方法，其特征在于，当三轴试验仪在试验中无法控制平均应力为恒定时，采用等效恒定平均应力三轴试验法测定剪切屈服面，等效恒定平均应力三轴试验法测定剪切屈服面的步骤为：

以下步骤中符号的解释：fs为剪切屈服函数，当fs≥0时发生剪切屈服，当fs＜0时不发生剪切屈服；ξs为相对偏应力，由式(2)定义；Hs为剪切硬化参量；p为平均应力；Ks为实际平均应力时的剪切等向硬化系数，由式(3)定义；s为偏应力张量；αs为偏背应力张量，当考虑随动硬化时αs为变量，当不考虑随动硬化时αs为0； 为基准平均应力时的剪切等向硬化系数，当考虑等向硬化时 为变量，当不考虑等向硬化时 为设定的常数；Bs为式(4)定义的二次多项式；CA、CB、CC为剪切屈服条件参数，通过至少3个不同恒定平均应力三轴试验进行回归确定；q为广义剪应力；为广义剪应变；σ1为大主应力；σ3为小主应力；ε1为大主应变；ε3为小主应变，(1)剪切屈服函数的形式为式(1)、式(2)、式(3)和式(4)，根据《土工试验规程》SL237-

1999，采用常规三轴压缩试验，分别通过至少3个不同恒定围压对材料进行相应单调加载试验，单调加载的条件与实际工程的加载条件相同，包括加载速率、温度、固结和排水条件，ξs＝s-αs(Hs)                              (2)Bs＝CAp2+CBp+CC                           (4)(2)根据《土工试验规程》SL237-1999，采集常规三轴压缩试验的每个围压条件的数据，并转换成主应力σ1、σ3和主应变ε1、ε3的数据，(3)按照式(5)和式(6)将σ1、σ3、ε1和ε3转换成每个围压条件的 关系曲线，q＝|σ1-σ3|                               (5)(4)按照式(5)和式(12)将σ1和σ3转换成在子午面上单调加载的q—p关系曲线，p＝(σ1+2σ3)/3                             (12)(5)对子午面上的q—p关系曲线的剪切硬化参量等势点进行内插和外推，形成剪切硬化参量等势线，(6)在常规三轴压缩试验的每条应力路径的平均应力范围内，分别设定等效恒定平均应力三轴试验应力路径线，该线与子午面纵坐标轴平行，(7)剪切硬化参量等势线与设定的等效恒定平均应力三轴试验应力路径线相交，两种线的交点即等效恒定平均应力三轴试验应力路径特征点，(8)在工程应用的平均应力范围内，选择其中一条等效恒定平均应力三轴试验应力路径线的平均应力作为基准平均应力，(9)在工程应用的应变范围内，选择其中一条剪切硬化参量等势线的 作为参考剪切硬化参量，(10)在等效恒定平均应力三轴试验应力路径特征点的范围内，将各平均应力的参考剪切硬化参量对应的q代入式(7)中的Ks；将基准平均应力的参考剪切硬化参量对应的q代入式(7)中的 将各平均应力时的p代入式(7)，形成线性方程组，线性方程的数量与等效恒定平均应力三轴试验的数量相等，(11)用求解矛盾方程组的方法求解线性方程组，得到剪切屈服条件参数CA、CB、CC，(12)将剪切屈服条件参数CA、CB、CC代回式(1)、式(3)和式(4)，得到岩土材料的剪切屈服条件，(13)将基准平均应力时各剪切硬化参量水平对应的q分别代入式(7)中的 将CA、CB、CC的值及代入式(7)，以p为横轴变量，Ks为纵轴变量在子午面上为式(7)绘图，得到岩土材料的剪切屈服面的回归曲线。

3.权利要求1所述的岩土材料剪切屈服面与体积屈服面的测定方法所测得的参数在评价岩土材料剪切屈服面的应用，其特征在于，应用步骤为：(1)为了衔接随动硬化律，在算法中偏背应力张量αs表示为

αs.n+1＝αs.n+Δαs.n+1                            (19)其中：下标n是指上一增量；下标n+1是指本增量；符号Δ是指该变量为增量；t为时间；

来自具体的随动硬化律，

(2)为了衔接等向硬化律，在算法中基准围压时的等向硬化系数 表示为

其中： 来自具体的等向硬化律，

(3)验算剪切屈服条件

当fs.n+1≥0时本增量发生剪切屈服；当fs.n+1＜0时本增量不发生剪切屈服。

4.权利要求1所述的岩土材料剪切屈服面与体积屈服面的测定方法所测得的参数在评价岩土材料体积屈服面的应用，其特征在于，应用步骤为，(1)为了衔接随动硬化律，在算法中偏背应力张量αv表示为

αv.n+1＝αv.n+Δαv.n+1                            (24)其中：下标n是指上一增量；下标n+1是指本增量；符号Δ是指该变量为增量；t为时间；

来自具体的随动硬化律，

(2)为了衔接等向硬化律，在算法中基准主应力差时的等向硬化系数 表示为

其中： 来自具体的等向硬化律，

(3)验算椭圆体积屈服条件和双曲线体积屈服条件

当fv1.n+1≥0且fv2.n+1≥0时本增量发生体积屈服；其余情况时本增量不发生体积屈服。