第四章土的抗剪强度及PPT课件

.1，4章土壤的剪切强度和基础承载力，土壤的剪切强度f:表示土壤对剪切破坏的极限能力。4.1土的极限平衡条件土的剪切应力等于土的剪切强度f时，临界状态称为极限平衡状态。4.1.1土体任意点的应力状态最大主应力和最小主应力假定土体均匀、连续半空间材料，并在水平地面下z获取微单位dxdydz。忽略单元的质量。最简单的情况。2，顶部，底部应力(大主应力)1=z侧应力(小主应力)2=3=k0z2)随机界面Mn，与大主应力曲面的水平角度，倾斜处的法向应力和剪切应力。将m点设定为座标原点，将x设定为向右的正数，将z设定为正数。3，根据静平衡条件：x=0:罪dl-cosdl-3s indl=0z=0:cosdldldl-3c OSdl=0以上解2方程，4，3)根据摩尔花园，可以在任意界面上计算应力。4.1.2摩尔-库仑破坏理论，摩尔强度理论是载荷破坏是剪切破坏，剪切表面的剪切应力f是法向应力的函数。f=f()由函数关系确定的曲线称为摩尔破坏包络。5，库伦实验总结了1776年土壤的剪切强度规律-库伦定律：摩尔破坏包络是直线。沙： f= TG 粘性土： f= tg c，6，4.1.3土的极限平衡条件通过极限平衡时，摩尔花园与库仑强度线的关系：沙： 1= 3tg 2 (450/2)从大主应力面破裂面的角度： 0=450/2黏土面： 1= 3tg 2，7，4。4.2.1直剪试验设备变形直剪箱(上、下箱)，垂直负载设备，剪切传动，测力计，位移测量系统。基本假设剪切破坏面与上部和下部长方体的子界面匹配，并且保持一个平面。土样的体积在切割过程中保持不变。测试方法是测试指南，8，测试结果和应用程序，一般见=100，200，300和400kPa。剪切期间，直接剪切测试无法控制排水大小，因此产生的剪切强度指标发生在总应力条件下。测试时，每组测试的土壤样品都有一定的要求。9，4.2.2三轴试验三轴试验是测量地基土抗剪强度指标的国际通用方法。建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)规定，使用室内剪切试验确定地基土的剪切强度指标时，必须选择三轴试验中不排水的非固结试验。每层的考试数不得少于6组。10，采样大小：最小直径为35至101毫米，高度为2至2.5倍，采样最大粒子大小为1/5至1/10倍。试验结果1)小主应力：极限压力3；大主应力：部分压力p和限制压力之和， 1=p 3，11，4) 3种测试方法未固结不排水试验(高速剪切):对样品施加限制压力，损坏过程中不允许样品排水，样品排水筏总是关闭的，样品中有孔隙水压力u。12，集成非排水试验(集成高速剪切):在限制压力下完全排水后继续增加轴向压力直到断裂的过程中，不允许样品排水。在限制压力下，打开排水筏并将其完全固结(u=0，s=s)，然后关闭排水筏并应用剪应力，直到断裂。综合排水试验(慢剪):取样排水允许取样排水，方法是在限制压力下继续增加轴向压力，直到完全排水后被破坏。在限制压力下，打开排水筏并将其完全统一(u=0，s=s)，然后应用剪切应力，以便在破坏过程中保持u=0。，13，1)饱和黏土的快速剪切试验结果 u=0 f=Cu=1/2 ( 1- 3)，14，2)统一剪切试验必须区分具有不同剪切强度特性的压力和以前的固结压力PC的关系。确定15，4.2.3单轴抗压强度试验粘性土试样在无限条件下抵抗轴向压力极限强度的试验。 3=0，灵敏度St-无扰动粘性土壤样品和含水量不变的重塑样品的单轴抗压强度比。16，4.2.4十字板剪切试验是适合弱粘土、取样困难条件的现场试验方法。交叉剪切破坏扭转力矩m为：m=DH *(d/2)*D2/4)*(d/3)h进行设定以简化计算。 v= h=，可能：=2M/D2(H D/3)，17，4.2.5土的剪切强度指标值。取样条件应与工程实际条件相同的土壤中的取样数不超过预设宽度的两倍，代表取样集并减少测试，根据(GB50007-2002)规格的要求计算剪切强度指标的标准值Ck， k。1)n组样本的平均值：=I/n变异系数：=/标准差：=(I2-n2)/(n-1)(1/，18，2)计算统计修正系数：=1-(1.704/n1/2 4.678/N2)c=1-(1.704/n1/2.678/N2受到各向同性压力3的影响，孔隙水压力增加到u3，有效应力的增加为：19，3 =3-u3，根据弹性理论，在各个方向的应力相同但没有剪切应力的情况下，土壤体积的变化是V=3(1-2)/e * V *3 =CSV土公共的孔隙增加空位压力u3，压缩水和空气，其压缩量为Vv=Cvnu3中 vv-公共体积压缩系数。20，忽略