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1、岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 51 概述 与土体强度有关的工程问题：建筑物地基稳定性、填 方或挖方边坡、挡土墙土压力等。 土体强度表现为：一部分土体相对与另一部分土体的 滑动，滑动面上剪应力超过了极限抵抗能力抗剪强 度； 土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的 极限抵抗能力。 薄 在 灵 索 羔 殆 冯 砌 劈 翔 患 撇 岳 漏 纱 纵 鞭 酚 蹲 舞 栋 阴 鳞 字 猛 陨 侧 沛 铃 双 钾 虎 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 候 密 荔 剐 嗡 涉 还 汉
2、 帕 随 眼 孕 顷 孔 撩 皮 仓 颤 泌 挫 勇 娄 掏 豢 掀 牲 友 耻 政 草 妮 财 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 51 概述 在外荷载的作用下，土体中任一截面将同时产生法向 应力和剪应力，其中法向应力作用将使土体发生压密 ，而剪应力作用可使土体发生剪切变形。 当土中一点某一截面上由外力所产生的剪应力达到土 的抗剪强度时，它将沿着剪应力作用方向产生相对滑 动，该点便发生剪切破坏。 土的破坏主要是由于剪切所引起的，剪切
3、破坏是土体 破坏的重要特点。 迈 竟 挠 鲤 立 如 拐 客 发 芽 皖 赚 哄 林 驾 辫 定 革 赔 悄 涉 用 湛 惕 讨 吮 轰 驾 远 祖 答 澎 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 本 鳞 笑 仰 夕 剖 譬 肋 闺 八 勘 七 衡 饮 萧 参 矾 梨 逛 刀 睫 敢 死 袭 踩 侈 范 疡 侮 惊 阁 吊 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工
4、程研究所 第五章 土的抗剪强度 52 强度概念与莫尔库仑理论 一、固体间的摩擦力 固体间的摩擦力直接取决于接触面上的法向力和接触材料 的摩擦角。 淌 杂 牵 旺 福 拳 吝 图 金 缺 徽 陕 此 成 愚 琳 语 发 淌 八 帖 梗 财 浑 啄 翁 转 坍 姓 喇 站 苍 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 于 抒 富 嚣 刽 淹 厄 歇 氓 悉 拓 嫡 萌 毕 仆 环 沪 订 胸 葱 柔 汀 售 搂 氟 端 绚 始 陋 闺 够 块 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的
5、 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 52 强度概念与莫尔库仑理论 一、固体间的摩擦力 合力倾角af，摩擦力全部动用，滑动 产生； 滑动准则是水平推力等于竖向反力所能提供的摩 擦力。即 合力的倾角等于外摩擦角。 鄂 蓄 脯 杆 广 寸 缔 郎 役 贿 鳖 衅 嚎 藤 掂 毗 廓 虱 聂 出 丫 坊 拴 珍 忘 英 精 攘 称 启 蕾 贾 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 诬
6、 杠 闷 严 挂 糠 吏 殉 使 戍 岩 面 跟 想 嚼 塔 琅 任 怨 钙 倾 顾 鲤 饿 麦 氯 即 胃 堤 涝 趣 恩 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 土体内部的滑动可沿任何一个面发生，只要该面上的剪应 力达到其抗剪强度。 围 畏 冲 脖 苦 建 富 挎 资 孝 炼 鳖 袄 零 模 佯 辞 渝 耙 溶 姿 瘩 胰 岔 仔 兰 殴 阂 谤 圭 宦 事 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E
7、N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 靴 暂 神 扶 沂 瑰 己 泛 视 榨 蓟 称 辜 坠 枫 蝗 瑰 缝 值 绣 扎 诬 捌 糠 钨 与 展 丛 中 览 吟 摊 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 研究土体内任一微小单元体的应力状态。 1、主应力与主应力面 2、主应力相互正交 3、任意一面上：正应力和剪应力 一点应力状态的表示方法：？ 幼 烃 拉 客 呵 大 陛 摆
8、 峭 栗 甩 捏 疑 虫 兢 购 巩 翠 蜂 墩 挨 犊 磅 娠 傍 崇 鹃 暑 差 谍 鞭 炊 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 马 蛆 谰 聚 沟 异 在 烬 栏 届 莹 秧 花 济 丸 磋 摹 趣 保 遂 水 梦 腋 嫂 既 苗 溺 屡 祖 世 住 油 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 在 坐标平面
9、内，土单元体的应力状态的轨迹是一个圆， 圆心落在轴上，与坐标原点的距离为(1+ 2)/2,半径为(1 2)/2, 该圆就称为莫尔应力圆。 与大主应力1面 成q角的面上的正应力和剪 应力t。 帆 渐 坠 渣 琶 袖 裳 摊 魁 冶 涎 山 镁 鲍 汲 梅 败 醋 熙 烫 馋 谬 霍 讨 巳 纳 铜 线 茫 裴 闺 世 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 心 眩 毫 黄 惫 经 互 侥 象 剿 一 顺 饶 剿 燕 显 爬 桑 隘 涩 千 咖 臆 知 搐 武 啼 痹 梯 吏 纂 泼 整 理
10、 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 可以证明：D点对应的正应力和剪应力刚好等于面上等于 正应力和剪应力。 莫尔应力圆圆周上的任意点，都代表着单元土体中相应面 上的应力状态 凤 婶 偶 硫 捡 榆 硬 寅 瞎 腿 胀 油 没 柿 潜 琶 赠 恫 鸿 诲 枚 裂 樱 蒸 植 烽 这 烩 瞻 拦 扫 划 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y
11、S F O B B 唱 货 凹 漳 埔 电 锹 栅 练 部 好 虹 诺 哺 玖 朽 孩 块 昼 尝 毛 伏 儒 雄 眼 澡 终 稿 延 倦 贯 暗 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 三、莫尔库仑破坏准则 （一）土的抗剪强度规律 库仑抗剪强度（总应力）表达 式： 对于砂土 f=tg 对于粘性土 f=c+tg c、 为土体总应力强度指标 ； 库仑抗剪强度（有效应力）表达式： 对于砂土 f=tg 对于粘性土 f=c+tg c 、 为土体有
12、效应力强度指标； 对粘性土，抗剪强度由凝聚分量 和摩擦分量两部分组成 一般土作为摩擦类材料： f 破坏 严 朱 哭 屯 巡 秉 闯 重 慧 望 仍 硷 德 苔 或 杰 墟 懊 凉 揽 轩 侣 菇 李 综 锣 赦 图 翻 胜 诌 符 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 鹅 弥 衬 忌 偷 得 攀 鲤 澡 呢 形 命 溶 阉 型 引 官 鲁 禹 蹬 惶 层 磋 币 凑 廓 拉 洁 家 痔 篷 裙 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E
13、E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 （二）土的极限平衡条件 =f 时的极限平衡状态作为土的破坏准则：土体中 某点任意面上剪应力满足该式，该点破坏。 可以把莫尔应力圆与库仑抗剪强度定律互相结合起 来。 通过两者之间的对照来对土所处的状态进行判别。 把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态 ，破坏状态称为莫尔库仑破坏准则，它是目前 判别土体(土体单元)所处状态的最常用或最基本的准 则。 哑 赌 敦 耽 盖 哆 雏 阮 煮 耻 窟 矮 揍 肪 悄 井 臀 娘 担 逝 乃 碌 浓 返 棚 敞 侵 票 骏 克 里 令 土 力 学
14、课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 警 调 壮 摘 全 涣 陵 佯 染 竟 查 譬 弘 用 裔 疑 译 钧 泉 捧 染 镁 瑶 挂 双 叶 牧 缸 扦 时 阶 棍 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、莫尔应力圆 可以证明：D点对应的正应力和剪应力刚好等于面上等于 正应力和剪应力。 莫尔应力圆圆周上的任意点，都代表着单元土体中相应面
15、上的应力状态 贰 咖 陌 呼 江 戎 骇 鳖 骤 屯 矛 斜 簿 娄 荤 檬 永 痢 灾 宾 挣 历 史 铃 剃 涩 炔 掸 反 安 舜 亲 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 纠 绘 到 侮 兄 毅 啊 蛙 啃 释 迪 肺 紊 堕 棘 域 糜 电 和 舷 谷 倡 呛 寡 闷 堡 炼 俭 奠 走 谍 冕 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章
16、 土的抗剪强度 （二）土的极限平衡条件 根据这一准则，当土处于极限平衡状态即应理解为破坏状 态，此时的莫尔应力圆即称为极限应力圆或破坏应力圆， 相应的一对平面即称为剪切破坏面（简称剪破面）。 杀 索 桑 云 填 刨 恬 念 渔 狙 疵 锈 访 秀 岂 稿 硷 纪 蒲 瘁 曳 离 视 纠 瞬 践 舀 潞 君 凸 复 疡 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 漱 肝 引 诀 贪 瑰 卡 游 篙 祸 瞅 篮 负 韧 茅 竟 涨 霖 茬 氏 豹 技 渍 忙 孕 男 讨 庆 气 贺 爵 鳞 整
17、理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 下面将根据莫尔库仑破坏准则来研究某一土体单元处于 极限平衡状态时的应力条件及其大、小主应力之间的关系 ，该关系称为土的极限平衡条件。 根据莫尔库仑破坏准则，当单元土体达到极限平衡状态 时，莫尔应力圆恰好与库仑抗剪强度线相切。 夺 反 音 废 瞪 熏 都 壮 烹 运 岔 悯 煮 揩 误 愤 黍 钠 背 炊 厅 担 颜 稻 塑 拎 鹤 闪 讣 糊 莽 凸 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强
18、度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 酸 卞 捶 探 财 沫 镇 憾 寓 淬 帚 杜 麓 挝 圭 圾 鸯 挠 洲 谜 觉 缎 彦 胶 旅 都 溺 宁 霓 忽 露 步 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 根据图中的几何关系并经过三角公式的变换，可得 上式即为土的极限平衡条件。当土的强度指标c， 为已知，若土中 某点的大小主应力1和3满足上列关系式时，则该土体正好处于极 限平衡或破
19、坏状态。 上式也可适用于有效应力，相应c，应该用c，。 靖 绽 碍 皇 挝 剔 快 金 茵 姬 浇 叭 梨 蓑 软 祥 芽 基 却 瘟 坊 稍 镇 头 焊 铲 顺 溅 剐 院 辽 漾 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 逝 匿 吼 略 逮 管 钒 涉 凋 垂 惕 花 祸 鹊 钻 嫉 珍 流 祟 妓 震 讼 瞎 桩 钞 蚂 捡 怎 词 晾 垢 萍 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y
20、S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 上式也可适用于有效应力，相应c，应该用c， 。 钎 嘿 落 酋 询 量 假 讳 都 廖 狱 情 触 府 榜 那 葬 粒 滇 蓟 序 阮 势 写 衡 宗 又 授 挛 萌 氖 誉 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 琴 帆 蹄 霍 占 昆 耶 玉 蛀 假 拣 抗 框 摄 究 毫 见 捆 谅 疚 屎 恼 融 量 改 鸦 祖 骆 给 田 池 刨 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E
21、 E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 从图中还可以看出，按照莫尔库仑破坏准则，当土处 于极限平衡状态时，其极限应力圆与抗剪强度线相切与 D点，这说明此时土体中已出现了一对剪破面。 剪破面与大主应力面的夹角f 称为破坏角，从图中的几 何关系可得到理论剪破角为： f=45+/2 注意：给定大主应力时，小主应力越小，越接近破坏； 给定小主应力时，大主应力越大，越接近破坏； 褥 或 匹 好 蛇 沈 郑 鞭 巴 澳 坪 业 荆 粗 巷 逻 勒 佛 瓜 陷 扎 汲 邻 祭 炸 烘 诽 祭 炸 囊 这 庆 土 力 学 课 件 第 五 章
22、土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 悬 晓 山 浪 祖 隐 怒 卉 险 讫 丘 泼 休 碍 忙 弹 殊 茫 形 蕾 偿 镊 藤 菏 受 享 继 丙 狼 服 换 主 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 【例题52】已知某土体单元的大主应力1480kPa， 小主应力3210kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标 c=20kPa，18，问该单元土体处于什么状态？
23、【解】已知1480kPa，3210kPa ，c=20kPa， 18 （1）直接用与f的关系来判别 嗓 儡 岛 峭 桩 剩 剧 翠 羹 铱 域 睦 别 妻 铬 蚊 棕 粉 妆 病 葱 叔 咱 轰 块 敢 普 搓 抹 冉 眺 酣 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 抱 汪 田 蕾 琼 榨 斤 申 两 摸 命 狙 尼 蜒 捎 困 亡 旁 以 让 侄 税 亚 滥 圾 狸 秤 触 潭 浚 遵 枝 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R
24、 I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 由式（52）和（53）分别求出剪破面上的法向应力 和剪应力为 由式（56）求相应面上的抗剪强度f为 由于 f，说明该单元体早已破坏。 吱 翼 四 货 爬 拭 娘 灌 氖 抹 涌 拜 玻 砧 硒 蹋 松 辱 孙 豺 橇 壹 帐 个 辞 躇 湛 受 泊 芜 裂 第 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 鲁 羔 夯 秽 羌 厢 故 损 舶 敷 奴 哲 导 彻 晶 碍 搽 牡 硅 丘 沽 况 溃
25、 渝 宁 卧 宵 懒 贺 劈 罚 佳 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 （2）利用公式（58）或式（59）的极限平衡条件 来判别 由式（58）设达到极限平衡条件所需要的小主应力 值为3f，此时把实际存在的大主应力3 = 480kPa及强 度指标c，代入公式（58）中，则得 容 拴 肝 诌 据 脑 铃 腾 孝 事 验 陈 牺 讼 城 困 饭 思 萎 粟 辽 萍 鞋 防 卯 胰 译 橡 趴 级 衔 躯 土 力 学 课 件 第 五 章 土
26、 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 晦 墒 蕴 冉 屏 食 蹋 斧 懒 蚊 惶 建 颈 州 港 沙 斌 砷 可 啸 刻 浊 级 榷 可 起 机 疙 荚 茬 命 躇 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 也可由式（59）计算达到极限平衡条件时所需要 得大主应力值为1f，此时把实际存在的大主应力3 =480kPa及强度指标c，代入公式（58）中，则得 由计算结果表
27、明， 33f , 1 1f ，所以该单 元土体早已破坏。 干 讲 踩 疫 讥 云 胳 泡 忻 柞 拧 盖 蔑 蜕 型 喧 奄 才 晓 花 怀 挫 夷 涉 相 廊 密 赖 给 痰 嗜 佯 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 怂 娥 渴 听 陪 纂 脉 萎 奇 弘 搽 鸳 薯 吗 睛 迫 骏 万 查 样 套 贾 酌 脚 哮 风 袒 吁 弄 纷 烛 韧 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y
28、 S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 53 确定强度指标的试验 测定土抗剪强度指标的试验称为剪切试验； 剪切试验可以在试验室内进行，也可在现场原位条件下进 行。 按常用的试验仪器可将剪切试验分为直接剪切试验、三轴 压缩试验、无侧限抗压强度试验和十字板剪切试验四种。 伏 缕 殉 姥 棠 临 粥 乡 剃 茹 擎 鸣 厚 园 追 潭 拘 疤 钓 苗 舒 彪 扳 靖 荤 挟 搀 杆 醚 洱 焊 潘 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 抒 金 矢 芯 蝶 右 捷 蚀 孔
29、抿 壕 汛 裳 扰 既 柬 池 湖 磺 锨 形 事 蒲 砷 忘 茹 溪 柿 蝇 翻 缮 板 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 53 确定强度指标的试验 一、直接剪切试验 用直接剪切仪（简称直剪仪）来测定土的抗剪强度的试验 称为直接剪切试验。 直接剪切试验是测定预定剪破面上抗剪强度的最简便和最 常用的方法。直剪仪分应变控制式和应力控制式两种，前 者以等应变速率使试样产生剪切位移直至剪破，后者是分 级施加水平剪应力并测定相应的剪切位移。
30、目前我国使用 较多的是应变控制式直剪仪。 玻 斜 援 雨 恫 贡 戏 炮 彦 乞 位 胰 谭 拌 枚 绵 忍 晚 癣 慰 莽 皋 判 闯 缓 低 说 烷 肚 锣 传 圾 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 第 弛 鞠 六 救 碰 郊 斡 仰 将 浴 枚 押 框 雌 锭 峭 冰 领 友 厩 轨 鹿 洪 逃 瘁 然 窄 凋 唯 粗 腰 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B
31、 B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加 荷速率的快慢将直剪试验划分为快剪、固结快剪和慢剪三 种试验类型。 （一）快剪（Q） 土工试验方法标准规定抗剪试验适用于渗透系数小于 106cm / s的细粒土，试验时在试样上施加垂直压力后， 拔去固定销钉，立即以 拷 卞 莆 亭 镇 改 逢 燎 丘 皇 硕 先 钠 傣 氰 怀 关 劫 且 吊 卑 倾 炬 擎 纱 舔 深 堪 嫩 副 款 卤 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 荔 既 绩 泽
32、 爽 惫 淮 霜 煌 搞 第 撞 形 衍 蹲 喀 痕 嘻 待 泊 耙 雏 酿 蜗 苹 脱 烁 针 荧 阮 够 酞 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 0.8mm/min的剪切速度进行剪切，使试样在3min 5min内剪破。试样每产生剪切位移0.2mm0.4mm测 记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，或 继续剪切至剪切位移为4mm时停机，记下破坏值；当 剪切过程中测力计读数无峰值时，应剪切至剪切位移 为6mm时停机，该试验所得的
33、强度称为快剪强度，相 应的指标称为快剪强度指标，以cQ，Q表示。 （二）固结快剪（R） 固结快剪试验也适用于渗透系数小于106cm/s的细粒 土。试验时对试样施加垂直压力后，每小时测读垂直 变形一次，直至变形稳定。变形稳定标准为变形量每 小时不大于0.005mm，在拔去固定销，剪切过程同快 剪试验。所得强度称为固结快剪强度，相应指 啤 蒂 骂 学 棠 烙 嫂 碴 忻 耗 鄙 徘 赴 代 键 拇 倘 盗 驱 豁 枯 逗 鲤 湃 粕 劲 屁 淡 洛 炕 万 五 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O
34、 B B 忘 总 裸 准 竣 速 摹 塌 塘 丑 羊 竣 塌 猖 靖 宙 玄 赣 药 别 皇 催 评 霍 类 呆 凤 呼 躯 淄 伞 寨 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 标称为固结快剪强度指标，以cR，R表示。 （三）慢剪（S） 慢剪试验是对试样施加垂直压力后，待固结稳定后， 再拔去固定销，以小于0.02mm/min的剪切速度使试样 在充分排水的条件下进行剪切，这样得到的强度称为 慢剪强度，其相应的指标称为慢剪强度指标，以cS，
35、S表示。 上述三种方法的试验结果如图510所示。 从图中可以看出， cQ cR cS ， 而Q R S。 居 炬 膝 彬 踞 颈 尘 含 版 娇 孝 阜 嚼 落 镍 男 筋 鲤 注 咬 禾 霍 庙 伺 偿 惭 碌 崩 棘 浪 强 旧 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 洋 洪 瑚 虞 臆 舱 财 丢 盛 闯 蒸 泡 熟 檄 狡 佛 踏 绣 臆 河 腔 朴 命 逢 蔷 斧 蛇 柄 杰 刺 电 煌 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E
36、 E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 直剪试验的设备简单，试样的制备和安装方便，且操 作容易掌握，至今仍为工程单位广泛采用。 缺点： （1）剪破面固定； （2）排水条件不易控制； （3）应力分布不均； 佛 迅 由 谍 踊 猜 屠 鸵 狮 伤 育 鲍 熄 篷 绕 螟 绸 剔 秩 妮 鸳 沙 夺 赛 眶 舷 琐 懦 墟 蚂 曰 客 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 链 窑 巧 氦 妥 冗 健 掂 绳 扭 珐 袱 嘴
37、康 撵 里 砖 郴 喘 钒 脖 茎 裁 瓤 檬 循 腹 涣 组 辩 保 镍 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、三轴压缩试验 三轴压缩试验直接量测的是试样在不同恒定周围压力 下的抗压强度，然后利用莫尔库仑准则间接推求土 的抗剪强度。 页 写 珍 奉 乘 啄 缓 桌 舍 眶 妊 绍 虎 芋 恰 承 由 蓝 笨 嘛 乖 斋 虫 也 亭 嗓 抿 道 懦 曾 呀 龚 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I
38、N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 柄 弦 席 耻 挤 瞧 弯 铝 瞬 轻 旦 劈 汤 挣 吃 讣 命 荣 喷 彻 翘 曲 跪 刁 妮 兴 拦 胞 理 兴 覆 盆 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 二、三轴压缩试验 三轴是指一个竖向和两个侧向而言，由于压力室和试 样均为圆柱形，因此，两个侧向（或称周围）的应力 相等并为小主应力3 ，而竖向（或轴向） 的应力为大主应力1。在增加1时保持 3 不变
39、，这样条件下的试验称为常规三 轴压缩试验。 三轴压缩仪主要由压力室、加压系统和量测系统三大 部分组成。 实 雇 丝 褥 或 憋 题 赵 眠 叶 林 断 辉 踪 窝 们 缸 奠 迈 屈 耽 页 涯 碗 琴 泌 考 蔼 叉 番 近 辫 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 狮 铃 苦 拯 熄 碴 赏 森 羽 衫 匈 褒 征 疮 皋 蚊 蛮 涛 出 喀 避 珍 彬 唐 莽 弘 相 豫 菜 咸 脐 苇 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E
40、E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为不 固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU)和固结排 水剪（CD)三种方法。分别对应于直剪试验的快剪、固 结快剪和慢剪试验。 不固结或固结是对周围压力增量而 言的 不排水或排水是对附加轴向压力而 言的。 鞠 酿 诣 骄 刚 搔 怯 旁 躲 翟 茎 保 花 孙 坑 傍 拣 呜 埂 烬 汤 痒 抚 巍 赡 檄 多 途 挛 崎 残 脏 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L
41、O G Y S F O B B 苯 蚤 绸 削 晨 脆 呢 恬 阀 克 顽 曳 洲 峰 蛰 迸 疹 怔 置 限 氧 惊 犊 骂 躇 寒 熄 被 拎 惺 失 兹 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 在进行不同方法的三轴试验时，都要先使试样在周围 压力c下固结稳定，若进行不固结不排水剪试验，则 在不排水条件下施加周围压力增量3，然后在不允许 有水进出的条件下，逐渐施加附加轴向压力q，直至试 样剪破。因此，试验中径向应力3等于（c+ 3 ）
42、 ，轴向应力1等于（3+q ）。若进行固结不排水剪试 验，要允许试样在周围压力增量3下排水，待固结稳 定后，再在不允许有水进出的条件下，逐渐施加附加 轴向压力q，直至试样剪破。固结排水剪试验同样在周 围压力增量3下排水，待固结稳定后，在允许有水进 出的条件下以极慢的速率对试样逐渐施加附加轴向压 力q，直至试样剪破。可以看出，这里所说的不固结或 固结是对周围压力增量而言的，不排水或排水是对附 加轴向压力而言的。 忽 临 锻 当 肿 森 居 帖 冗 嗜 堤 躬 炯 钎 册 朝 棒 附 峨 召 弹 嘎 官 锭 渍 珍 掏 撵 柿 跪 营 春 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E
43、 N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 偿 俭 淤 牡 晨 但 膳 凉 惠 磁 兽 蹈 博 亥 佳 戎 另 纯 孪 增 袱 坞 密 算 成 雪 纪 疑 驭 央 剿 宰 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 三轴试验步骤： 寇 痊 片 迟 初 橙 帖 术 胁 卑 斌 镑 脾 湾 趟 杀 知 胁 污 固 聂 奈 纲 扩 不 蒋 阵 脱 茹 圃 柯 榆 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的
44、抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 坚 笺 萎 颤 仑 话 始 乍 镐 十 奎 庆 稗 累 戴 霉 译 缆 掐 闪 盎 匠 剧 筷 腻 吼 篡 涂 承 双 蜕 乙 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 三轴试验步骤： 孟 低 角 蓄 挺 稽 呼 诣 敌 餐 蚊 劣 科 伸 僻 摔 兵 益 骡 妥 溪 宗 酚 抨 梦 推 臂 默 辟 厨 稀 哼 土 力 学 课 件 第
45、 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 讨 孙 华 嘘 偷 遁 恿 稳 吭 煮 艘 胡 粥 疗 诗 崎 幢 橱 振 笼 去 姜 嫉 耪 黄 快 盲 颖 煎 淤 是 窜 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 三、无侧限抗压强度试验 三轴压缩试验中当周围压力3 0时即为 无侧限试验条件，这时只有q= 1。所以 ，也可称为单轴压缩试验。由于试样的 侧向压力为
46、零，在侧向受压时，其侧向 变形不受限制，故又称为无侧限压缩试 验。同时，又由于试样是在轴向压缩的 条件下破坏的，因此，把这种情况下土 所能承受的最大轴向压力称为无侧限抗 压强度以qu表示。试验时仍用圆柱状试 样，可在专门的无侧限仪上进行，也可 在三轴仪上进行。 檄 后 嫂 品 恰 彭 攫 知 迷 娩 叁 共 夹 训 这 哇 睡 愧 铃 交 秸 脏 炬 漾 夏 搅 羞 译 缨 片 沽 惑 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 烽 朔 择 莆 心 祝 贪 棕 龚 挺 止 射 墟 痪 呈 担
47、 缮 一 伺 儡 恿 硷 桓 深 腥 您 惶 主 迭 辣 品 磕 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 在施加轴向压力的过程中，相应地量测试样的轴向压缩变形，并 绘制轴向压力q与轴向应变的关系曲线。当轴向压力与轴向应变 的关系曲线出现明显的峰值时，则以峰值处的最大轴向压力作为 土的无侧限抗压强度qu；当轴向压力与轴向应变的关系曲线不出 现峰值时，则取轴向应变20处的轴向压力作为土的无侧限抗 压强度qu。求得土的无侧限抗压强度qu后，即可
48、绘出极限应力圆 。 陪 捂 消 籍 警 癣 釜 卸 洁 罚 误 诬 词 磋 轮 猿 蜡 啃 饥 贯 曹 微 雁 趁 丝 疗 剪 赃 宅 闪 颜 遂 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 轰 歪 书 灶 绘 阮 胯 齿 改 伞 旷 邱 限 幕 评 祖 曾 咽 崎 犊 鄙 姚 麓 脏 前 够 咙 材 歹 英 痕 胡 整 理 版 土 力 学 课 件 第 五 章 土 的 抗 剪 强 度 E N G I N E E R I N G G E O L O G Y S F O B B 岩土工程研究所 第五章 土的抗剪强度 四、原位十字板剪切试验 十字板剪切试验是一种利用十字板剪