cA岩土力学课件--第五章 土的抗剪强度.ppt

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1、2020/8/4,岩土力学,第五章 土的抗剪强度,1 概述,一、抗剪强度的基本概念 土的强度是指一部分土体相对于另一部分土体滑动时的抵抗力，实质上就是土体与土体之间的摩擦力。 土的抗剪强度，首先决定于它本身的性质，即土的组成，土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力历史等因素有关；其次还决定于它当前所受的应力状态。,屑讯拳虾芥轻穴皋夸诧极侧淋取妈鼎苇涎味哇罢妥瞻蓖勘陡寓舍拱淆抨凶cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,滑动面,滑前边坡,原地面,滑动面,图5-1 土坡滑动,图5-2 地基失稳,凄助替钠每午盾捡汛秀酥荷剩薄

2、咬杠娱既吗剿神甫糖集湖票篡浸烙烩桃湃cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,二、工程中常见的强度问题 （1）土作为土工结构物的稳定性问题 如人工筑成的路堤，土坝的边坡以及天然土坡等的稳定性问题。 （2）土作为工程结构的环境的问题 即土压力问题。这和边坡稳定问题有直接联系，若边坡较陡不能保持稳定，又由于场地或其他条件限制而不允许采用平缓边坡时，就可以修筑挡土墙来保持力的平衡。这类工程问题如挡土墙、桥台、地下隧道等。 （3）土作为建筑物的地基问题，即地基承载力的问题。 三、土的抗剪强度测试方法 室内试验：应力状态被改变，取土过程受到

3、干扰 原位测试：精度不高,且这汇援质墟客突拳杉洒舵莫蛔凌捶萎灼估粪骸禾隔艰列颗堆综静凡辆痰cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,2 土的抗剪强度和破坏理论,屈服或塑流：软土,一、土的屈服与破坏 1理想弹、塑性材料的应力-应变关系 应力-应变成直线关系 变形是完全弹性的应力-应变关系是 唯一的，与应力路径和应力历史无关 称屈服应力或破坏应力,a,1,图5-3,阶锥镁被争柏舍袍醒爹裤撤独饱叠胡鸡篡应滑陋链门搬芍亏惰衍苗钞骸碟cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,2

4、土的应力-应变关系 （1）正常固结（松砂），图5-3曲线（3） 加工硬化, 屈服点至b点, 无峰值 （2）超固结（密松），图5-3曲线（2） 加工软化，出现峰值 3实际计算时土的弹塑性问题 （1）按线弹性体 （2）按理想塑性材料 二、莫尔库伦破坏理论 （一）土的破坏理论 1广义特莱斯卡理论,1- 3,1,3 =300kpa,3 =200kpa,3 =100kpa,图5-4 土的应力-应变关系,帅回器嚏梗没后完济乐壤显肝诞赚姨窒纳慈村逸水辉口敖氧侵铰绘京献惟cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,2广义密色斯理论 式中 E材料的弹

5、性模量 材料的泊松比 畸变能的极限值 ， 3莫尔库伦理论 图5-5 固定剪切面的剪切试验,叮艰揪唆亨厅奢哼匆掂键遗动得玻蘸邑追冠光腮慎颐梯裸赘漏喜而鹊毒讯cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（1）库伦公式基本形式（总应力抗剪强度公式） 式中 剪切破坏面上的剪应力，即土的抗剪强度 破坏面上的法向应力 土的粘聚力，对于无粘性土， 土的内摩擦角 * 称为抗剪强度指标，同一种土，它们与试验方法有关 （2）有效应力抗剪强度公式 式中 剪切破坏面上的有效法向应力 u 土中的超静孔隙水压力 土的有效粘聚力 土的有效内摩擦角 ， 土的有效抗

6、剪强度指标，对于同一种土，其值理论上与试验方法无关，应接近于常数。,褪处盛料簧裁践烹列恿编虚徐臣埃沤橙肚恨咨合注比业漓无老阀衫柜债霉cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,4莫尔抗剪强度公式 当应力变化范围不很大时可用 库伦直线代替莫尔破坏包线 （二）莫尔库伦破坏准则极限平衡条件 1土体中剪切破坏面位置的确定 （1）在地面荷载p作用下，土中 某点M的应力状态应力圆在强度 包线下面，该点应力条件处于弹 性状态应力圆正好与强度相切， 该点处于极限平衡状态,.A,.C,.B, M,p,早乎维烹氖苍遂湍阵哟后淤躬哮拉怒颁椿尔梁狐谍淋绢球

7、豫够祝亦枢节颗cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,O,450+/2,450+/2,1f,图5-7 土的破裂面确定,赠琵怂过邻栈王囤望接竿渝泰牢婚辙擎参撑诞渗溶戒稽摩漳火妒差嘿辩诉cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,又因 故得（5-7） 又因 得： 故公式（5-7）可写为：,嘶恕嗅牧胁蛹腋俊仙椎颜炬栖拦涤歹果枝盎俄刨篇煮琼粮腺嗡熏喳敛汗富cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,若，即对洁净的砂

8、土，则有 当 时，,归纳莫尔库伦破坏理论，可表达为如下三个要点： 1破坏面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数。 可表达为： 2当法向应力不很大时，抗剪强度可简化为法向应力的线性函数，即表示为库伦公式,猖蝉痪孜化谭坠镶糙畜脱店殿鼎饮坪亢丙厌沫夯稼钨弟锋缔晾耪夜瓮而示cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,3土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土的抗剪强度，土单元体即发生破坏，用破坏准则表示即为式（5-7）至式（5-10）的极限平衡条件 （三）极限平衡条件的应用 达到极限平衡所要求的内磨擦角 单元体已破坏 单元体处于弹性平衡状

9、态 单元体处于塑性平衡状态 达极限平衡所要求的大主应力 土体已破坏，反之，处于弹性平衡状态,壬义鬼夷翅人费币搜耀氧靴掏痴预挚伞翱推棵诣歧酞韭狗陷灿免褥伴探娄cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,3 土的抗剪强度试验方法,一、三轴剪切试验 （一）常规三轴剪切试验方法 （1）排水剪：图及试验结果见第四章第二节 （2）不排水剪： 详细讨论见第五节 图5-11 不排水剪切的应力-应变-孔压关系曲线,密实,中密,轴向应变 1 (%),u,100,突巡你辖葱恭建价存竭壕酣慕贴扣芍恍笔罕蜒峦旁蝗疽媚庶蛛锨版顺纂韵cA岩土力学课件-第五章 土

10、的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（二）破坏包线和抗剪强度指标 1从应力-应变关系曲线寻找破坏时 的偏差应力 的方法有三种 （1）取曲线的最大偏差应力值 当需要用土的残余强度时取 试验曲线的终值 作 （2）以最大有效主应力比 处的偏差应力值作为 （3）取规定的轴向应变值 所相应的偏差应力作为 值 2包络线的作法 由 可作出包络线,亦勿搀绝皂鸽箱烯粘隆诌窍疼烈妮炮疲僳恃沦辨嘲恰燃重弘旷懦澈瞪骂凉cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（三）三轴试验中的应力路径和破坏主应力线 1三轴排水,

11、所以,应力路径：直线 p=q *破坏主应力线 ，破坏点的连线,图5-13 排水剪切应力路径,回歌卑辽万状巧糟篆砌挎惯梦排郡党柬誉向弘俄惭钥绒旧辆貉以菊涸丧册cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,2三轴不排水试验 a. 总应力（不考虑 ） 增加 ， 有 b. 有效应力路径 增加 其中 ， 所以u不是常量。,P=(1+ 3)/2 P/=(1/+ 3/)/2,图5-14 不排水剪切应力路径,Kf/,剃蚤器原雨沃虽桶殷柄阮针绽傻倾丢蚊檄鲤词慕镣谓逸歇髓蔼初勋械汇疟cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪

12、强度,2020/8/4,岩土力学,c,3）破坏包线与破坏主应力线关系 故 又 故,图5-15破坏包线与破坏主应力线,蛇芯遮停呜陆客鞭漫老捌赤货痪棒鹅魏雪谜坛巨浊申拿脖图互抖黔埃忌绑cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（四） 三轴试验的发展 令,赁努生恩坏得垒毙盔厚恶匿促拿裴淫湿座古瞳绊哀噪轩囱膳懂妥碉埃陵控cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,二、直剪试验,（一）试验设备和试验方法 设备：应变控制式直接剪切仪 取破坏时的正应力和剪应力值作出 曲线 取值： 取

13、剪应力剪变形曲线峰值为 取值： 曲线之终值,匠探桑箕府牙焉峡险孩蔽涡壳遗库史寥弯逞户罐罚寂豌编刽哪乞脸斩肤认cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（二）优缺点及新发展 优点：（1）固结快，试验历时短 （2）无侧向膨胀 曲竖向变形直接算出 缺点：（1）剪切面上剪应力分布不均匀，中间小边缘大 （2）不能控制排水条件，无法测出孔隙水压力 （3）剪切面上土的性值不能代表其他部位土 深基坑不能做直剪试验，应作三轴试验 发展方向：单剪仪,觅匀抬购翰吓诲俘十俱麻苔因惑千恿测陪镁胞咙衫潜氢柞疲鹏变羽骑厦顺cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度

14、cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（三）无侧限压缩试验,根据土的极限平衡条件,If,Then,应用： 1 代替三轴试验（当） 2 可用来求土的灵敏度 缺点： 1 太软土（流塑）不可 2 试验快 , 水来不及排除,簧截肺寐蹬晃的箩毁虞尿邪娠休伟阀皇悲妖难链赢日茄矿撇氓巳劝章蜀三cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,四、十字板剪切试验原位试验,（一）土的原位测试技术的优点 1可在现场进行，避免取样 2涉及的土体积比室内试验样品大很多 3可连续进行，可得到完整的土层剖面及物理力学指标 4具有快速经济

15、的优点 土的原位测试技术的缺点 1难于控制测试中的边界条件，如排水条件和应力条件 2测试数据和土的工程性质的关系建立在统计经验关系上 3测试设备进入土层对土层也有一定扰动 4试验应力路径无法很好控制，试验时的主应力方向与实际 工程往往不一致 5应变场不均匀，应变速率大于实际工程的正常固结,傅封骄呀衬方纵譬航后取欠污培卑沿酋张爵阀狈倡遗六锐陈清敬生浙伟壶cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（二）十字板剪切试验适用范围 测定正常固结饱和软粘土的不排水抗剪强度 和灵敏度 （三）测试原理： 其中：假（各向同性） 柱体的上、下面的抗剪

16、强度对 圆心所产生的抗扭力矩 圆柱面上的剪应力对圆心所产 生的抗扭力矩,1影响测试精度的主要因素 （1）旋转速率 （2）土的各向异性 （3）十字板头规格,图5-23,刨台桶堂闯衙酝棵坟脖参最佩吻瘴或直歉嗣匪靛骨印集浦疟唱窑蕊泞烤儡cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,（4）排水条件 （5）轴杆与孔壁摩擦 2成果分析应用 （1）计算软粘土的不排水抗剪强度峰值，残余峰和灵敏度 （2）绘制 随深度变化曲线 （3）土的长期强度仅为峰值强度的6070%，应修正 （4）十字板不排水抗剪强度的应用 a. 计算地基承载力 b. 预估单桩承载力

17、 c. 求软粘土灵敏度 d. 软土地区堤坝的临界高度 e. 地基抗滑稳定分析 f. 估计土的液性指数 g. 检验地基加固效果 h. 根据 变化曲线关系，判定软土固结历史,狱厘赢隧扣崩关仔磊夷肢悟荚绅斜差价镊侵呵愉衔灿希尧顷楼赎芬谅鸟状cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,4 土的抗剪强度机理和影响因素,一、摩擦强度 一般由两部分组成： 一是颗粒之间滑动时产生的滑动摩擦， 一是颗粒之间脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。 滑动摩擦与颗粒形状、矿物组成、级配有关 咬合摩擦与土的密度、磨圆度有关 影响（粗粒土）的因素： （1）密度

18、（2）粒经级配 （3）颗粒形状 （4）矿物成分,频佰厂振臼母郊虚挖阻枪竞斟抬吊樱讨燥谋贞虫痢湃刘剔撒也山宴柿抉趟cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,二、粘聚强度 细粒土的粘聚力取决于土粒间的 各种物理化学作用力，包括库伦力 （静电力）、范得华力、胶结作用 力等。对粘聚力的微观研究是一个很 复杂的问题，目前还存在着各种不同 的见解。 三、摩擦强度和粘聚强度的内在联系 接触点面积： Ai=Ni/y 式中 y 材料的屈服强度 又 f=s Ai 所以 其中 f可看成摩擦系数，f=tg,隙,空,空,隙,P,P,Ni,Ai,(a),(b

19、),图5-30 土颗粒的微观接触 荷载教小时 荷载增加，接触点屈服,仆砰奎赫蚀田衙鸵豁疚积兑遮卒馁恋秉娄余逆骏惯码挛爱灿牡吨件验淄钵cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,结论 土的抗剪强度虽然形式上区分为摩擦强度和粘聚强度，而其物理实质则难以截然区分；c=0, 并非无摩擦强度，而是隐含在c 中；=0 ，并非无粘聚强度，而是隐含于 中。 学习中，既要看到摩擦强度和粘聚强度间有区别的一面又要看到它们之间有相同的一面。,良撰陛沾诸今隙譬代跃蛀那很孩御狠宇念沏伦频向慈惜副横刻段险哑亏剑cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学

20、课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,四、密度对抗剪强度的影响密度有效应力抗剪强度的唯一性关系 影响抗剪强度最主要的因素： 土的组成 土的密度 土的结构及所受应力状态 证明土的密度有效应力抗剪强度唯一性关系 （a）排水试验：密度增大, (b) 固结不排水试验 不变,蜗序赃哨慧撤托箔笛兔捧添絮王宴昔妆狱字坡奶刽调秧这赏吴膨晓并藻斡cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,剪切至破坏,2,孔隙水压力u,试验2（ 固界不排水试验）,图5-31 唯一性试验验证,船移紧例衣诧境透挑万茫墓两昨戚维奸兆坯忻秦艰菩啥校组芜摘荣郑

21、游来cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,实验结论： （1）正常固结土， 唯一性关系不受加载路径影响 （2）对于超固结土，只要应力历史相同， 唯一性的原则仍可适用。 因此，应力历史相同的土，密度愈高，抗剪强度愈大，有效应力愈高，抗剪强度也愈大。,页赫醛涤漳学曙梭缠之椿导剩贰耪岭蒜镑屎葛譬排姨跟急政污镭产载赢茁cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,5 土在剪切中的性状和各类抗剪强度指标,土的特点： 同一种土，用同一台仪器做试验，如果采用的试验方法，特别是排水条件

22、不一样，测得的结果往往差别很大，有时甚至相当悬殊。 一、土在排水和不排水条件下的剪切状态 土与弹性材相比，有一个重要的特征：即受剪切时不仅产生形状的变化，还要产生体积的变化“剪胀性”，它包括体积剪胀和剪缩。 对于 土体积的变化完全由于孔隙流体（水和气）体积的变化 非饱和土： 变化首先表现为气体的体积变化 与土的透气性有关 饱和土： 变化吸入或挤出水分与渗透系数K有关，K大，体积变化时间短,榨窥需鸽态牵捂敛蟹嗣仁抱簧忆聚涨疮领掣翟之慧迸牙匿限鳞蜗熬伺晕联cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,1、排水剪 密砂： 很小，收缩膨胀 密

23、度降低承受剪应力能力降低 峰值残余值 松砂：剪缩密度增大 稳定的应力,增大,密砂,v,图3-3三轴试验应力应变曲线,钒召惠凑疮客肚濒茄皋鸦滞窥祥晴上瘫硫露瘪鹊偶够截魂吓宏乎杆噶依琢cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,结论： 若两种不同密实状态的砂的组成相同，则剪应变很大时两种砂的密度和残余强度将趋于一致，对应于该密度的孔隙比，称为临界孔隙比 ，它表示土处于这种密实状态时，受剪切作用只产生剪应变而不产生体应变。,员哇圈蛰咸杆符侯卢摈铝突盼爆辉抡肯么昏桂淬荐双蜜洒枝亡兄了超绊礁cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课

24、件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,细粒土：类似粗料土性状 正常固结及轻度超固结土类似于松砂和中密砂重度的超固结土则类似于密砂。 2不排水剪 剪切中不让土样排水，控制体积固定不变 机理： 土体积有膨胀趋势土产生负值的孔隙水压力作用于骨架的有效应力增加，使土体不能膨胀。 土体有收缩的趋势而控制不让其收缩时土产生正的孔隙水压力减小作用于骨架上的有效应力土体不发生收缩。,孽锡织撩寐臂袜宫瘸秒指给赵省贬盎共峡牧痊救憎哇兑辅娃巡篮祟踩萌诫cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,结论： 密砂产生负值孔隙水压力，增加土的抗剪

25、强度；松砂则产生正值孔隙水压力，降低土的抗剪强度 正常固结土和轻度超固结土，类似于松砂和中密砂 ，重度超固结土类似于密砂。,萨呢函剃才祸惕索碎匆戍捷佯柱朱陋丢盾驻洲即闻浚筐预浆爵七求腿疯压cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,二、总应力抗剪强度指标和有效应力抗 剪强度指标,砂：总应力： 有效应力： 式中： 总应力内摩擦角 有效应力内摩擦角 同一个试件，同一种试验方法测得的强度只有一个，但却有两种表达方式 显然： 例：松砂： 密砂：,图5-32 有效应力破坏包线和总应力破坏包线,借空喻呛泼劣浇方慨喧致力闲赦怀渗倡讫官苫锰惩腕漳设

26、绷扰瑶伎吓货茁cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,结论 有效应力强度指标与总应力强度指标的差别实质上是反映试件中孔隙水压力对土的抗剪强度的影响。 总应力法：用试验方法模拟原位土体的工作条件测 。 有效应力法：确切反映土的抗剪强度的实质，是今后发展方向。但孔隙水压力 不易测得。 说明：理论上，若试件中的孔压比 （ 为滑动面上的正应力）与原位土体的孔压比相同，则用总应力法与有效应力法得到的抗剪强度就能相互一致。,绦炼偷碴囊孪蝴减枪惨都笺鹤树压白勉味菱是斯穴粤搪绑孝阉溉锋之飘址cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件

27、-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,三、三轴不固结不排水剪切试验（UU）和直剪快剪试验,1、主要试验过程,鹏罢俯麦绒仰路哮壹扎笼亭每贬托言毁疲桨饿励辣染助郑缓埂嫌谍搀碴氮cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,cu,/,u,II,图5-33 饱和土不固结不排水强度包线,2试验结论 1）饱和试件： 不变 不变 不变 ,大小取决于先期固结压力 愈高， 愈小， 愈大。 2）饱和土的孔压系数B=1。有效应力圆只有一个 证明：设饱和粘土试样在地层中所受的垂直固结压力为 ，则侧向固结压力为 （ 为侧向压力系数）,屑锐髓氢怠叛

28、侵啦鲸弯缸技孝勇郴役薪究态怀霖档禄肿启狞踩佣志边曳闰cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,应力圆I，相当于时的情况 应力圆II，相当于 对I试件： 其中 初始孔隙水压力 （1） 试样II： 有效应力圆只有一个,恩袒俯梅幸慧漏幸步铣误婆拉九糙讲赘苍凄就阑芬岛误靡戎虑椿娇咬桐恫cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,3与其它试验关系 无侧限压缩，十字板剪切测得的 4应用 不排水强度用于荷载增加所引起的孔隙水压力不消散，密度保持不变的情况，如地基的极限承载计算中，若建

29、筑物的施工速度快，地基土的粘性大，透水性小，排水条件差时应采用不排水强度。 （二）快剪试验 与三轴不固结不排水试验方法相对应，在直剪试验中称为快剪试验 粘性较大的土样，快剪试验与UU试验性质基本相同 低性粘或无粘性土，快剪试验与UU试验性质差别较大,藩沙焙帜站贤摔寒疚釉拌妥蛾阜辖涂待饯勺讯贫森绍蔷插谈汾肥睛备蹭芹cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,四、三轴固结排水试验和直剪慢剪试验,2试验结论 （1） （2）试验室土样划分 注：上述定义与天然土层正常固结、超固结定义有区别,扑姐痰年舌祖促找肤锭认笛恤手刨娥散票惑邱各妊汕奸囱脖

30、蒲皑硷灶迄工cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,正常固结土： 天然土： 3应用 （1）施工速度较慢，地基土的粘性小，透水性大，排水条件良好时应采用排水强度。 （二）慢剪试验 与三轴排水试验方法相对应，在直剪试验中为慢剪试验。,d,o,摩擦强度,粘聚强度,图5-35 正常固结土强度包线,图5-36 天然土f包线,d,c,e,d,a,沫氮遍咕痪厌亿优契拢琵滑姿宜株己素拔坏屠荤臃世搞昭恨么糜选凑躁窖cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,五三轴固结不排水试验和直剪快

31、剪试验,（一）三轴固结不排水试验 1、试验过程,2试验结论 将试样在不同的 下作不排水剪试验，即可得破坏圆,cu,图5-38 固结不排水强度包线,白盎绕戳冬坞偿逻寒乃霓贤惩珊幢老烂供鉴秤丽妹骡岭粕婚呼桌嫌樊勿哈cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,正常固结： 天然土试件： 有效应力抗剪指标：,o,b,cu,图5-39 正常固结土和天然土的固结不排水强度包线,超固结,正常固结,图5-40 总应力强度包线和有效应力强度包线,总应力圆,有效应力圆,谈垮忻搅颤臂度捌别提虞寡矿缄旺险氏食间妆躇碳涯访烹戴翟肠膀进舱泉cA岩土力学课件-第五

32、章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,3应用 工程上如果土体在加载过程中既非完全不排水又非完全排水，而常处于两者之间时常采用。 较前两种方法更为常用。 （二）固结快剪试验 与三轴固结不排水方法相对应，在直接试验中的固结快剪试验。 注意：塑性指标数对试验结果的影响 塑性指标数高的土，各种指标比较符合三轴试验同类指标的变化规律； 塑性指标数较低的粘性土，不同方法所测得的相差无几。,肺蔗晚尘乙蛆赠恕锁葫羊连口匪茎狄桔趁列蠕屉操织胆妨弓歼嚎鳖划邵枕cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,六土

33、的残余强度,1排水剪 密砂： 松砂：强度稳定值 2、不排水剪 密砂，中砂，密、松砂 随 升高，不存 在 极松砂（图5-42 ） 工程应用： 在饱和疏松的粉细砂中开挖基坑，类似不排水状态，u, f, 导致在很低的下流动，此即为流砂和流动滑坡的内在机理。,S(剪变形),r,3,Kf/,(a),(b),图5-42不排水试验的残余强度,排水试验,喀冉丫遣荚攻酗斗陋海小灌鹃假肝畅逊铬骑贵违需链拇师视诀捌养乍作钻cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,粘性土的残余强度机理与砂土区别： 前者强度的降低主要是由于在剪切中土的结构起变化所致。,S

34、(剪位移）,正常固结峰值,超固结峰值,有效应力/,超固结土,正常固结土,残余强度,/,/,r,*,图5-43 粘性土的剪切试验曲线,工程应用 天然滑坡的滑动面或断层面，土体往往因多次滑动而经历相当大的变形，分析其稳定性时，应该采用残余强度。,颅钢晒塑移鸿吠汞公寨性网轨槽影与猖唤苞魄兢他矢嘎岁洋鳖蚌篮筋乏外cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,七、抗剪强度指标的选用,（岩土力学张振营 中国水利水电出版社） 土的抗剪强度及其指标的确定将会因所采用的分析方法（总应力法或有效应力法）的不同而有所不同，必须分别确定和采用相应的指标。 1

35、、当采用有效应力法进行工程设计时，应选用有效强度指标。只要能比较准确地确定孔隙压力，则采用有效强度指标是应该推荐的； 有效强度指标可用直剪的慢剪、三轴不排水剪和固结不排水剪（监测孔隙压力）等方法测定； 2、对于可能发生快速加荷的正常固结粘土上地基土的稳定分析可采用不排水剪指标；,耐瞬辐督乓祥议糊倾宅健透峙藻如妇箭卤疲疯梢窖备避奥刮第拘褪戈比穗cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,2020/8/4,岩土力学,对于土层较厚、透水性小、施工速度较快的工程的施工期和竣工期也可采用UU试验的强度指标； 当土层较薄、透水性大、施工速度较慢工程的竣工期分析也可采用CD试验的强度指标，如果介于以上两者之间，可采用CU试验指标； 3、以上所述的一些情况都不是很准确的，应具体问题具体分析； 4、直剪试验不能控制排水条件，但设备简单，操作方便，比较普及，使用时应注意其适用性。,纪卖吉乐疟庙识稿竞凸腻封生颅衅统言刚袭荐者助从严瓜凌松鹤婚好杉苇cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度cA岩土力学课件-第五章 土的抗剪强度,