土力学冯老师土的抗剪强PPT课件

1、本章内容 第一节 概述 第二节 土的抗剪强度 第三节 抗剪强度指标的测定方法 第四节 抗剪强度的表示方法及其影响因素第1页/共54页第三节 抗剪强度指标的测定方法 在确定地基土的承载力、挡土墙的土压力以及验算土坡稳定性等工程问题中，都要用到土体的抗剪强度指标。因此，正确地测定和选择土的抗剪强度指标是土工计算中十分重要的问题。第2页/共54页测定方法室内直剪三轴现场十字板剪切大型原位剪切第3页/共54页一、直接剪切试验第4页/共54页应变控制式直剪仪应力控制式直剪仪第5页/共54页PT土样土样下盒下盒上盒上盒S面积面积A Oc 1 S23 f1 f2 f3直剪仪直剪仪(direct shear

2、test apparatus)试验成果:APATf第6页/共54页直剪试验的类型直剪试验的类型:(1) (1) 固结慢剪固结慢剪 施加正应力施加正应力- -充分固结充分固结 剪切速率很慢，剪切速率很慢，0.02mm/ cucucufc tantan cf第44页/共54页饱和粘性土固结排水抗剪强度饱和粘性土固结排水抗剪强度（CDCD试验试验） u固结排水试验在整个试验过固结排水试验在整个试验过程中，超孔隙水压力始终为零，程中，超孔隙水压力始终为零，总应力最后全部转化为有效应总应力最后全部转化为有效应力，所以总应力圆就是有效应力，所以总应力圆就是有效应力圆，总应力破坏包线就是有力圆，总应力破坏包

3、线就是有效应力破坏包线。效应力破坏包线。u正常固结土的破坏包线通过正常固结土的破坏包线通过原点，粘聚力原点，粘聚力C Cd 0 0，内摩擦，内摩擦角角 d约在约在 20204040之间，超之间，超固结土的破坏包线略弯曲，实固结土的破坏包线略弯曲，实用上近似取为一条直线代替，用上近似取为一条直线代替，C Cd约为约为5 525kPa,25kPa, d比正常固结比正常固结土的内摩擦角要小。土的内摩擦角要小。 第45页/共54页表示同一种粘性土分别在三种不同排水条件下的试验结表示同一种粘性土分别在三种不同排水条件下的试验结果，如果以总应力表示，将得出完全不同的试验结果，而果，如果以总应力表示，将得出

4、完全不同的试验结果，而以有效应力表示，则得到近乎同一条有效应力破坏包线以有效应力表示，则得到近乎同一条有效应力破坏包线( (如图中虚线所示如图中虚线所示) )，可见，抗剪强度与有效应力有唯一的可见，抗剪强度与有效应力有唯一的对应关系。对应关系。 第46页/共54页第47页/共54页抗剪强度指标的选择抗剪强度指标的选择 名称名称指标指标应用应用不排水剪不排水剪( (快剪快剪) )c cu u、 u uc cq q、 q q软土地基软土地基快速施工快速施工固结不排水剪固结不排水剪( (固结快剪固结快剪) )c ccucu、 cucuc ccqcq、 cqcq固结完成后固结完成后受突然荷载受突然荷载

5、固结排水剪固结排水剪( (慢剪慢剪) )c cd d、 d dc cs s、 s s地基透水性强地基透水性强施工较慢或正常运行期施工较慢或正常运行期第48页/共54页n 不固结不排水剪（快剪）不固结不排水剪（快剪） c cu u、 u u（c cq q、 q q）粘土地基上快速粘土地基上快速施工的建筑物施工的建筑物软土地基上的快速填方软土地基上的快速填方土坝快速施工，心墙未固结土坝快速施工，心墙未固结抗剪强度指标的选择抗剪强度指标的选择 第49页/共54页n 固结不排水剪（固结快剪）固结不排水剪（固结快剪） c ccucu、 cucu（c ccqcq、 cqcq） 在天然土坡在天然土坡上快速填

6、方上快速填方水位骤降水位骤降在在1层固结后，施工层固结后，施工2层层12抗剪强度指标的选择抗剪强度指标的选择 第50页/共54页n 固结排水剪（慢剪）固结排水剪（慢剪） c ccdcd、 cdcd（c cs s、 s s）粘土地基上慢速粘土地基上慢速施工的建筑物施工的建筑物粘土地基上的分层粘土地基上的分层慢速填方慢速填方稳定渗流期的土坝稳定渗流期的土坝抗剪强度指标的选择抗剪强度指标的选择 第51页/共54页第四节 抗剪强度的表示方法及其影响因素 一、抗剪强度的两种表示方法 1. 总应力表示法（没有体现出孔隙水压力的大小） 2. 有效应力表示法第52页/共54页n 无粘性土的抗剪强度决定于无粘性土的抗剪强度决定于有效法向应力有效法向应力内摩擦角内摩擦角n 密实砂土的内摩擦角决定于密实砂土的内摩擦角决定于初始孔隙比初始孔隙比土粒表面的粗糙度土粒表面的粗糙度颗粒级配颗粒级配n 松砂的内摩擦角大致与干砂的天然休止角相等松砂的内摩擦角大致与