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文档简介
土力学与土质学
(第5章)第5章土的抗剪强度学习要求:
1.掌握抗剪强度公式,熟悉抗剪强度的影响因素;2.掌握摩尔-库仑抗剪强度理论和极限平衡理论;3.掌握抗剪强度指标的测定方法;4.掌握不同固结和排水条件下土的抗剪强度指标的意义;5.了解应力路径的概念。基本内容:
5.1土的强度概念与工程意义
5.2土体强度理论
5.3饱和粘性土的抗剪强度
5.4应力路径5.1土的强度概念与工程意义●土的抗剪强度指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土的主要力学性质之一。土体的破坏通常部是剪切破坏。●建筑物地基在外荷载作用下将产生剪应力和剪切变形,土具有抵抗剪应力的潜在能力——剪阻力,它随着剪应力的增加而逐渐发挥,剪阻力被完全发挥时,土就处于剪切破坏的极限状态,此时剪应力也就到达极限,这个极限值就是~。●建筑物安全正常使用,要求建筑地基必须同时满足以下两条件:
第一:地基的变形条件;第二:地基的强度条件。●工程事例★加拿大特郎斯特康谷仓倾倒事故;★巴西的大厦倒塌事件(l=29m,b=12m,柱长21m,99根,地基土为软弱的沼泽土。)●土体强度问题在工程中应用如果土体内某—部分的剪应力达到土的抗剪强度,在该部分就开始出现剪切破坏。随着荷载的增加.剪切破坏的范围逐渐扩大,最终在土体中形成连续的滑动面,地基发生整体剪切破坏而丧失稳定性。土体强度问题在工程实践中应用有以下三类:(1)地基承载力与地基稳定性问题;(2)挡土墙及地下结构土压力问题;(3)土坡稳定性问题。5.2土体强度理论一、库仑公式
1773年C.A.库仑(Coulomb)根据砂土的试验,将土的抗剪强度表达为滑动面上法向总应力的函数,即τf=
tan以后(1776年)又提出了适合粘性土的更普遍的形式:τf=c+tan式中τf——土的抗剪强度,kPa
——剪切滑动面上法向总应力,kPac——土的粘聚力(内聚力),kPa——土的内摩擦角,度。以上两式统称为库仑公式或库仑定律,c、称为抗剪强度指标或抗剪强度参数。由库伦公式可知:无粘性土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比,其本质是由于土粒之间的滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力,其大小决定于土粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级配等因素。粘性土的抗剪强度由两部分组成,一部分是摩擦力(与法向应力成正比),另—部分是土粒之间的粘结力,它是由于粘性土颗粒之间的胶结作用和静电引力效应等因素引起的。大量试验表明,土的抗剪强度不仅与土的性质有关,还与试验时的排水条件、剪切速率、应力状态和应力历史等许多因素有关。其中最重要的是试验时的排水条件.根据K.太沙基(Terzaghi)的有效应力概念,土体内的剪应力仅能由土的骨架承担,由此,土的抗剪强度应表示为剪切破坏面上法向有效应力的函数.库伦公式应修改为:无粘性土:τf=´tan´=(-u)tan´
粘性土:τf=c´+´tan´=c´+(-u)tan´
式中
´——剪切滑动面上的法向有效应力,kPau——孔隙水压力,kPa;c´——土的有效粘聚力(内聚力),kPa
´——土的有效内摩擦角,度。土的抗剪强度的两种表示方法二.土的抗剪强度的构成●由土的抗剪强度表达式可以看出,砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成,而粘性土的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。★内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时,将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力,土越密实。连锁作用则越强。★粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。
原始粘聚力是由于土粒间水膜受到相邻土粒之间的电分子引力而形成的,当土天然结构被破坏时,原始粘聚力将丧失一些,但会随着时间而恢复其中的一部分或全部。
固化粘聚力是由于土中化合物的胶结作用而形成的,当土的天然结构被破坏时,则固化粘聚力随之丧失,不能恢复。毛细粘聚力是由于毛细压力所引起的,一般可忽略不计。●土的抗剪强度指标的工程数值:★砂土的内摩擦角j变化范围不是很大,中砂、粗砂、砾砂一般为j
=32°~40°;粉砂、细砂一般为j=28°~36°。e愈小,j愈大,但含水饱和粉砂、细砂很容易失稳,因此对其内摩擦角的取值宜慎重,规定取
j=20°左右。砂土有时也有很小的粘聚力(约10kPa以内),这是由于砂土中夹有一些粘土颗粒,也可能是由于毛细粘聚力的缘故。★粘性土的抗剪强度指标的变化范围很大,它与土的种类有关,并且与土的天然结构是否破坏、试样在法向压力下的排水固结程度及试验方法等因素有关。内摩擦角的变化范围大致为j=0°~30°;粘聚力则可从小于10kPa变化到200kPa以上。
三、莫尔—库仑强度理论
1910年莫尔(Mohr)提出材料的破坏是剪切破坏,当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪强度时该点就发生破坏,并提出在破坏面上的剪应力τf是该面上法向应力的函数,即τf
=f()这个函数在τf
~坐标中是一条曲线,称为莫尔包线(或称为抗剪强度包线),莫尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时、滑动面上法向应力与剪应力τf的关系。理论分析和实验都证明,莫尔理论对土比较合适,土的莫尔包线通常近似地用直线代替,该直线方程就是库仑公式。由库伦公式表示莫尔包线的强度理论称为莫尔—库仑强度理论。●当土体中任意一点在某一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,就发生剪切破坏。即土体处于极限平衡状态,根据莫尔—库伦理论、和莫尔应力圆可得到土体中一点的剪切破坏条件,即土的极限平衡条件。●极限平衡状态时,大、小主应力之间的关系,称为莫尔—库仑破坏准则。●将抗剪强度包线与莫尔应力圆画在同一张坐标图上。它们之间的关系有以下三种情况。Ⅰ稳定状态Ⅱ极限平衡状态Ⅲ不可能状态抗剪强度剪应力莫尔圆与抗剪强度之间的关系τ=τf
四、莫尔—库仑破坏准则——极限平衡条件土体中任意点的应力(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等于它的抗剪强度。所以,必须研究土体内任一微小单元的应力状态。●在平面问题或轴对称问题中。取某一土体单元,若其大主应力
1和小主应力3的大小和方向已知,则与大主应力而成角的任一平面上的法向应力和剪应力τ可由力的平衡条件求得。方向的静力平衡条件可得:
τ方向的静力平衡条件可得:消去上式中
,则可得到:★可见在~τ坐标平面上,土单元的应力状态的轨迹将是一个圆,该圆就称为莫尔应力圆。莫尔圆就表示土体中一点的应力状态,莫尔圆圆周上各点的坐标就表示该点在相应平面上的正应力和剪应力。土中一点应力(微元体、隔离体、应力圆)无粘性土(c=0)的极限平衡条件为:
根据极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系,可建立以下极限平衡条件。在土体中取一单元微体。mn为破裂面,它与大主应力的作用面成f角。破裂面位于极限平衡状态莫尔圆的A点。将抗剪强度线延长与轴相交于R点、由三角形ARD可知:因故化简后得粘性土的极限平衡条件为:破裂角说明破坏面与最大主应力
1的作用面的夹角为(450+
/2)。如前所述,土的抗剪强度τf
实际上取决于有效应力,所以,取有效摩擦角´时才代表实际的破裂角。最大剪应力处不发生破坏?五、匙极限写平衡轮条件阵的应蔬用土的汗极限套平衡包条件舒常用馆来评限判土其中某朋点的且平衡傍状态致,搭具体希方法一、挠已知峰主应闷力s1、s3,土自的内爆摩擦洗角,姐可推求蚁出土恳体处知于极言限平桑衡状喜态时陆所要黎求的内摩醋擦角f。(1额)若阳f>泡,火表示罢保持即土单担元体叫不产顶生破解坏所眉需要衣的内寻摩擦哑角大糠于土降的实唤际舍内摩尸擦角伶,实筝际土芝体必破坏;(2蔽)反多之f<蒙,输土单厅元体方处于稳定状态艇;(3愉)当检f=化,稻土单辆元体亚处于极限膊平衡状态爬.二、是根匆据实登际最盘小主同应力s3及土的存极限简平衡言条件炸式,摆可推饼求土秘体处冶于极歪限平哄衡状狼态时魔所能盟承受召的最显大主眉应力s1f或根据田实际轮最小持主应壶力s1及土的券极限刷平衡部条件张式推翁求出驻土体剑处于钻极限株平衡诞状态叼时所垦能承毒受的把最小汗主应马力s3f,再认通过妖比较套计算游值与民实际显值即射可评开判该套点的害平衡医状态仗:宝(夸1)坚当s1<s1f或s3>s3f时,锄土体梯中该福点处继于稳定平衡梳状态迅;餐(迫2)加当s1=s1f或s3=s3f时,肯土体片中该诸点处男于极限平衡雨状态格;脆(宽3)堪当s1>s1f或s3<s3f时,顾土体哄中该浅点处闯于破坏状态秘。六、嘉抗剪驾强度丝式指标耍的测愧定方核法土的驾抗剪欢强度伞是土痒的一想个重华要力壮学性桂能指术标.惩在计湖算承庙载力头、评牌价地秆基的捏稳定谎性以竟及计疼算挡歇土墙昆的土公压力原时,王都要川用到呆土的呢抗剪素强度淘指标房诚,因贴此,磨正确羊地测膀定土泽的抗念剪强鄙度在卸工程道上具欧有重钥要意膏义。抗剪批强度冠的试遣验方外法有缴多种浅,在扛实验录室内赵常用宫的有直接造剪切觉试验、三轴挪压缩管试验和无侧健限抗沸压试志验、在后现场汗原位抹测试哨的有十字迹板剪浆切试贼验,大型方直接桂剪切俩试验等。抗剪宝强度戚的影构响因郊素1.欺土的皱种类剩;2牙.土茧的密枣度、钻含水则量;肾3.零初始赔应力重状态誉、应只力历勾史;4.忠试验够中的邮排水卧条件得等。抗剪怜强度伶指标总应挤力指赚标:爆c,有效选应力守指标兔:猎c´,´在剪年切试印验中父试样孟内的损有效绕应力帆(或违孔隙腔水应参力)怪将随跪剪切碑前试商样的叛固结厘程度达和剪首切中断的排叨水条捡件而馆异。絮因此雾,同尾一种无土如昆用不缩慧同的嘴方法吉进行揭试验羡,求呼出的犯总应覆力强龄度指掩标是羡不同胸的,哲即便当剪破磁面上没的法同向总叛应力糠相同备,也舟未必律就有钢相同抵的强千度。急当采缴用有粉效应详力表邮示试争验结耳果时除,不驰同试红验方束法引眼起的悄强度株差异庭是通揭过´项来滴反映陷,而原有效通应力若强度张指标串基本循不变奏。直接逝剪切缩慧试验直接帜剪切限仪分社为应春变控钞制式祸和应钉力控截制式足两种必,前夕者是醒等速祝推动叔试样受产生亲位移挠.测弱定相跨应的慨剪应蛇力,翁后者头则是赤对试壤件分颗级施常加水桶平剪省应力买测定悉相应放的位俯移,斑目前置我国碰普遍饺采用姑的是代应变讲控制卖式直最剪仪衬。对同棕一种尚土至侦少取题4个妈重度雀和含蒸水量黑相同尊的试糖样,秃分别役在不戒同垂千直压着力下剪话切破徒坏,姿一般侵可取验垂直积压力译为1议00版、2徐00辫、3弹00怎、4助00蚀k框Pa饱,将皂试验茧结果乎绘制牵抗剪访强度τf和垂迅直压慢力之间椅关系锣曲线殊。一般制取峰激值作骨为该危级压担力下汉的抗弹剪强竟度τf。必登要时龙可取辽终值女(残辈余强不度)曲作为刊抗剪胁强度蕉。直接绑剪切常试验碍方法咏:为了泻近似览模拟卵土体乳在现辅场受姑剪的排水阔条件,直傍接剪射切试煮验可企分为快剪、固结袜快剪和慢剪:快剪慰试验——诱在礼试样熄施加我垂直赵压力后.仁立即域快速妙施加桃水平蛇剪应堪力使素试样絮剪切仰破坏驳。固结景快剪——喂在具试样扁施加娘垂直寄压力后,冬允许丢试样享充分县排水扰,待供固结泉完成凯后,扯再快距速施记加水蛾平剪哪应力袖使试渔样剪梳切破纤坏。慢剪奔试验——棚在辆试样钓施加终垂直用压力后,竟允许滥试样萍充分纺排水部,待惜固结敞完成屠后,燥以缓析慢的犁速率季施加熊水平吸剪应拥力使愈试样肝剪切打破坏心。直接他剪切植试验芽优缺弄点直接辟剪切型仪具锣有构贡造简言单,圈操作洁方便张等优豆点,占但它扁存在辟以下斜若干副缺点券:①珠剪切笑面限妇定在卷上下幅盒之追间的指平面墙,而位不是扶沿土炼样最斗薄弱会面剪张切破丢坏;②咸剪切伸面上县剪应巩力分炎布不否均匀痰,土掘样剪终切破找坏时原先从锡边缘暮开始弦,在虽边缘需发生励应力救集中宰现象圣;③稻在剪谷切过志程中雹,仙土样候剪切提面逐昂渐缩哪小,侨而在听计算物抗剪移强度炉时却恋是按膨土样团的原植截面据积计篇算;④尚试验宗时不登能严茧格控删制排爷水条遭件,辰不能什量测胆孔隙垂水压起力、柱在进棚行不弟排水伸剪切极时,毫试件鲜仍有申可能头排水熟,特捕别对裁于饱申和粘角粘性苹土。由于扫土的占抗剪拆强度烛受排腿水条盏件的皇影响蹦显著袖。故供试验拢结果娱不够锈理想警。但俭由于西它具仅有的仁优点坑,故洗仍为般一般锣工程极广泛局采用龄。直剪是仪内勺试件宣的应冠力和眉应变试样锐内的风应力惹状态数复杂傍,应傻变分普布不闷均匀员。在遍加剪划应力娱以前皂,大谱主应储力1就是设作用轨于试抄样上盐的竖虹向应锣力n。试鼓件处杀于侧称限状卡态,半所以2=3=k1。加棉剪应季力τ后,主应垃力的蹈方向迫产生诊偏转斥,剪捕应力雄愈大键,偏森转角屯也愈削大,附所以匠试验复过程衣中主双应力辟的方需向是屑不断棉交化形的。越另外厕,在谦试验误资料够的分躺析中纤,假贺定试植件中扶的剪自应力倚均匀拜分布烂,但触事实泳上并龙非如塞此。携当试屿件被幻玉剪破侵时,怖靠近行剪力慌盒边绪缘的肥应变呈最大齿,而宋试件您的中贯间部脆分的役应变盈相对阅要小洒得多惭,剪切翼面附近泥的应绿变又事大于艇试件顶部宁和底掉部的应攀变。估所以辛,在枯剪切梅过程织中,歌特别蜘是在骡剪切杜破坏文时,摘试件患内的迷应力凭和应友变,贴既非均得匀又仙难确档定。直剪彼仪内扩土样房诚的应齐力和笛应变三轴河压缩笔试验三轴脸压缩垄试验联也称晓三轴弱剪切法试验货,是烦测定肾土抗纸剪强骂度的券一雾种较怨为完性善的抢方法阶。三裂轴压遵缩仪团由压力惕室、轴向顶加荷脆系统、施加瓶围压腐系统、孔隙歌水压沟力量注测系吩统等组凳成。常规泡试验蹦方法葡的主然要步棚骤如您下:1.呢将土仙样切银成圆倾柱体朝套在替橡胶街膜内跑、放革在密缩慧封的胃压力轻室中壁.然将后向希压力鉴室内叹压入处水,梅使试待样各士向受征到围锋压3,并刻使液大压在敏整个执试验茶过程赢中保敌持不战变,帜这时链试样跳内各乎向的粘三个锤主应盘力都奇相等月、因茂此不日发生呜剪应把力。2.折然通蚁过传撤力杆加对试股样施支加竖压向压球力,谈这样滥,竖色向主炊应力率就大汽于水决平向沃主应托力.宵水平巷向主历应力注保持蜜不变增。而炼竖向罚主应德力逐膝渐增拆大,竹试件库终于桂至剪芹切破限坏。三轴甚压缩花试验替方法三轴赖压缩党试验鸣按剪墨切前混的固亚结程哲度和博剪切乡丰时的给排水博条件迫,分氏为以绵下三挠种试品验方款法;(1粱)父不固军结不壁排水舞试验躁(U券U兼Te秆st喝):予试样童在施汪加周孕围压阶力和庆随后暑施加鼓竖向档压力毛直至钱剪切既破坏妨的整岭个过吗程中想都不巴允许菌排水古,试择验自轻始至景终关侍闭排蒸水阀晋门。(2旧)串固结雁不排市水试垦验(脆CU批T黑es间t)惭:试芹样在所施加替周围有压力3后打并苏排水活阀门央,允浮许排阻水固表结,做稳定面后关户闭排户水阀逗门,敌再施蛋加竖览向压郑力、漠使试品样在散不排闷水的轮条件侄下剪殃切破塞坏。(3绵)翁固结本排水俗试验孕(C奶D哪Te犬st洲):翁试样揉在施科加周桃围压瞒力3时允许首排水通固结茂,待塑固结暮稳定释后,男再在巴排水牌条件业下施维加竖耽向压绝力至妙试样感剪切技破坏馅。三轴竹压缩具试验故优缺讯点三轴饱压缩封仪的挽突出冒优点取是能橡较为加严格铜地控浩制排斧水条坝件,凑量测煤试件艺中孔厌隙水狠压力蒸的变扮化。享此外屿,试假件中疫的应油力状背态也氧比较罩明确馆,破有裂面昆是在泼最弱产处,怜而不雀象直夜接剪驶切仪全那样幼限定横在上鲁下盒卷之间雨。一府般说作来,夫三轴跑压缩寸试验遵的结计果比级较可缴靠。彼三轴代压缩宅试验岁的缺败点是睬试样屯的中记主应榆力2=3。而窗实际脊上土纱体的匀受力销状态跃未必承都属贷于这覆类轴姓对称泳情况纤。真瓶三轴掀仪中乳的试新样可婆在不季同的归三个煮主应息力(1≠2≠3)作迅用下庙进行亩试验碰。无侧妥限抗售压强场度试趁验无侧耕限抗发压强浸度试虎验与份三轴莫仪中掘进行3=0劝的不渣排水卷剪切饥试验务一样耀,试息验时霞,将裤圆柱训形试尖样放毒在无桑侧限鞠抗压棵试验额仪中肌,在疫不加韵任何棕侧向槽压力诞的情唉况下践施加铸垂直助压力杜,直端到使稍试件残剪切援破坏踏为止太,剪砍切破筛坏时党试样劝所能圈承受岩的最饰大轴龄向压愁力qu称为无侧膝限抗何压强唯度。根据眼试验板结果薪,只秒能作寻一个亿极限讲应力齐圆末(1=qu、3=0辩),枯因此达对于励一般凶粘性泰土就材难以戒作出粗破坏烘包线遍。而纠对于浊饱和围粘性朗土,辉根据利在三睛轴不运固结觉不排版水试遮验的锯结果员,其疮破坏夏包线涝近于禁一条锋水平榆线,半即u=0董。这渐样,现如仅宋为了季测定晋饱和曲粘性属土的惰不排脾水抗菌剪强搂度.嫁就可戚以以副利用勺构造授比较悄简中他的无亩侧限洒抗压绒试验演仪代防替三用轴仪蹦。此舅时,查取u=0亲.则对由无附侧阻云抗比皇强度骗试验欢所得键的极宵限应乘力圆访的水撑平线嘴就是响破坏愉包线肯,得奏:cu——均土押的不险排水撤抗剪技强度灵敏牙度纤:原状捎土与珠重塑嘱土无友侧限臣抗南压强庸度的殊比值默。十字咳板剪役切试扣验就垦地进值行,狼它不迷需取错原状塞土样箭,试寺验时矩的排鞋水条但件、临受力衡状态双与土安所处犯的天咐然状没态比哨较接剪近。由于罪十字阀板在占现场识测定老的土姥的抗误剪强灯度,洪属于码不排恼水剪异切的爱试验小条件至,因巩此其梦结果英应与硬无侧走阻抗针压强佩度试京验结握果接顿近,非即十字宜板剪受切仪沃适用龄于饱纵和软依钻土岁,特恋别适茅用于矿难于徒取样顾或试中样在透自重炒作用绢下不股能保介持原百有形阔状的必软粘居土。尤它的智优点涉是构袖造简怠单,毁操作赖方便桑,试蚂验时侍对土德的结雅构扰并动也点较小泼,故夺在实隶际中禾广泛供得到絮应用迫。十字司板剪电切试您验室内撤的抗隆剪强虹度测暂试要盆求取嫁得原耗状土猛样。您但由站于试草样在钳采取鸡、运呆送、奥保存直和制杰备等谦方面期不可叔避免齐地受拌到扰区动,赴含水焰量也缓很难械保持挺、特趴别是挤对于哥高灵这敏度恢的软枕粘土旱,室国内试柱验结场果的狂精度呢就受祖到影叔响。土的透抗剪吃强度孟随深用度的盒变化十字匙板试边验装棉置5.镇3肚饱舍和粘廊性土晃的抗芳剪强府度一、驳不固兄结不粒排水借抗剪尿强度不固锻结不盖排水且试验托是在脑施加剧周围型压力轿和轴衔向压可力直登至剪康切破翻坏的厌整个笑试验左过程浙中都蓝不允造许排册水,陶如果满有一朵组饱嫁和粘霜性土柱试件若,首毕先在某灵一围冒压下岗固结荒至稳你定.试宾件中悔的初胳始孔牌隙水怠压力弄为零萄,然呈后分谷别在敬不排暑水条防件下肾施加跳围压奇和轴幻玉向压蛮力至精剪切哨破坏泰.不排惹水条蓬件下程,试末样在谅试验粪过程娘中含党水量秤不变器,体椅积不驳变,孔压险系数B=1玩,改管变围码压增曾量只装能引涌起孔少隙水更压力燃的变景化,并不怖会改恩变试嘉样中汤的有释效应扣力,轿各试众样在缸剪切病前有张效应歌力相等,因载此抗孙剪强瓣度不庸变。“不般固结死”是现在三放轴压锄力室也压力彩下不叹再固挺结.哲而保弄持试舒样原脂来的愤有效垒应力税不变事,如萍果饱浴和粘顷性土场从未椅固结盆过,兴将是然一种辽泥浆际状土绞,抗狼剪强松度也川必然镰等于零。从泽天然友土层声中取托出的避试样掘,相温当于丧在某策一压警力下膝已经瓶固结祖,具桃有一教定的汁天然线强度姥。不款排水独抗剪东强度插取决竞于天标然土储层有效离固结肿压力。一般锣只用烘于测票定饱届和土关的不责排水煤强度二、纱固结岁不排创水抗昆剪强其度饱和疾粘性拒土的揪固结液不排倘水抗窑剪强搞度在懂一定屯程度弹上受期应力捉历史聋的影玩响,勿因此府,在铺研究罚粘性辞土的逗因结对不排净水强泽度时北,要判区别试样是正雕常固尼结还识是超顾固结谦。如航果试碌样所妇受到减的3>pc,属太于正常援固结奴试样;如赖果3<pc,则属碎于超固榜结试苍样。试浑验结我果证概明,方这两助种不姜同固保结状米态的侮试样桐,其闹抗剪欠强度茎性状梯是不锻同的虾。饱和凳粘性格土固剃结不蚁排水苦试验寒时,坦试样额在3作用冬下充毁分排拍水固盗结,u3=0,在眉不排焦水条曲件下另,施高加偏杜应力债剪切运时,沸试样胖中的仙孔隙娱水压舌力随沫偏应竿力的恭增加踩而不繁断变际化,u1=A(1-3)。正常寸固结小试样叔剪切盆时体毅积有概减少死的趋尝势比(剪晚缩)袍。但坛由于俩不允由许排时水,踩产生剧正的慎孔隙羊水压碍力,河超固骂结试亭样在滤剪切更时体谢积有样增加榜的趋雄势(问剪辜胀)锋。强超预固结续试样梢在剪押切过罗程中场.开急始产根生正浆的孔德隙水原压力敲.以竞后转突为负董值。(a拦)主婶应力浑差与畜轴向我应变付关系蔑(b判)孔抹隙水犁压力啦与轴列向应咐变关研系正常桂固结留饱和蜜粘性郊土固骡结不唤排水贸试验塞结果有效叙应力败圆与辽总应懒力圆机直径雁相等续、仅筝位置遇不同碎。两里者之假间的铅距离字为uf,因删为正引常固痛结试唇样在黑剪切亮破坏袭时产秒生正乌的孔宽隙水桃压力型,故艇有效孩应力销圆在锐总应押力圆坝的左问方。唤总应昏力破慈坏包遇线和糟有效香应力渗破坏岭包线侦都通吸原点扭,说惹明未灰受任碑何固肤结压觉力的串土(欧如泥坟浆状揭土)击不具饶有抗模剪强遭度。总应江力破捆坏包白线的滨倾角副以cu表示徐,一卡般在箭10谦º~盐20踩º之膨间,猪有效违应力塞破坏满包线傻的倾尼角´称为罗有效缴内摩欣擦角恢,´比cu大一返倍左罢右。正常弹固结准饱和呆粘性喉土固肃结不麦排水记试验超固辈结土签的固臣结不善排水垮试验改结果超固剪结土同的固碎结不撤排水治总应茶力破模坏包穷线是的一条谈平缓鸭的曲琴线,均可近似齿用直损线a树b代克替,魔与正积常固旧结破世坏包丑线b霸c相隶交。匆bc叮的延蜡长线插仍通盘过原怕点,拐实用峰上将盖ab谦c折谦线取仅为一招条直鬼线。固结耍不排呈水剪矿的总遥应力送强度监包线路可表跟达为洪:τf=ccu+ta字ncu固结问不排款水剪宴的有命效应妨力强像度包娃线可吊表达亲为:τf=c´+´ta渣n´由于朗超固维结土伟在剪穗切破怪坏时结,产枕生负罚孔隙附水压折力,含有效越应力恭圆在德总应药力圆伟的右继方,昏正常谈固结星试祥捏产生炎正的奥孔隙哪水压蚀力,络故有纷效应内力圆身在总宽应力厘圆的胶左方赚。通炒常c´<ccu,,´>cu。超固格结饱六和粘南性土天固结好不排乌水试贿验三、社固结酿排水秧抗剪潮强度固结岩排水棒试验底在整淋个试杆验过堡程中稼,孔逃隙水肆压力钟始终选为零蹈,总恒应力蛇最后至全部服转化易为有延效应兰力,根所以号总应迅力圆久就是怀有效林应力父圆.炸总应慢力破纵坏包舰线就巩是有建效应条力破丝式坏包节线。固结提排水缩慧剪的混强度壳包线堪可表恶达为哀:τf=cd+ta驱nd试验细证明击,cd、d与固徒结不混排水合试验常得到饲的c´、´接近镜,由还于固鸟结排求水试棍验所粱需的夏时间忽太长证.故浆实用缴上用c´、´代替cd、d,但丸是两匠者的营试验皂条件月是有况差别万的,娇固结卡不排窝水试顽验在某剪切尽过程毛中试常样的僻体积辈保持室不变再,而需固结临排水妈试验提在剪略切过填程中卫试样挽的体酸积一广般发并生变翻化,cd、d略大度于c´、´。固结捆排水晒试验绒(市a)抬正常宫固结夕(b岛)矛超固倍结在剪胶切过须程中铲,正榨常固冠结土额发生香剪缩韵,而秤超固继结土奴则是债先压哥缩继图而主傅要呈妥现剪泼涨的夫特性甲。固结扬排水监试验近应力修—应室变关朋系和餐体积督变化总应灵力强靠度参索数与有艰效应宅力强舱度参础数正常撕固结其试样婶分别锻在三售种不它同排鸽水条职件下软进行拿试验粗,当俭以总朴应力扛表示忆强度桨时,场不同躲试验即方法搞引起碑的强访度差惑异是惰通过笼不同黄的强刻度参锐数来激反映研的,尚亦即唤在总随应力矩强度渴参数克中包慎含了永孔隙距水压叼力的漠影响溜;当市以有皇效应做力表混示强堤度时男,这尊种强铃度差头异可款直接四通过款有效抢应力寄项来宫反映愿,而技不同屯试验悬方法慕测得野的有毁效强迎度参邪数一粘般彼症此接判近。由图害可见捞,尽脾管试分样A想、B推和C举具有靠相同每的剪塔前有骑效固零结压存力,薯但它电们的贝总应湾力强哪度线棒或总尽应力作强度岛参数顶是不贩同的毅,有d>cu>u。若袜以有轿效应习力表眠示.挤则不竭论采辉用那棍种试联验方辱法,项都得墨到近文乎同班一条足有效艇应力播破坏差包线批,说院明抗耍剪强斥度与舱有效映应力笔有唯寒一的雪对应鲜关系拾。5.豆4柔应仰力亩路串径一、孤应力侄路径狠的基贯本概对念土体重中一躁点的昆应力药状态卫可以临用应纠力空登间中抢的一摸个应绍力点垃来描吸述。钳在荷绣载作飘用下舅,土盘体中地一点公应力言状态浇的改吓变过校程可为以用相对应赴的应观力点证在应衣力空韵间的咸运动驱轨迹声来描抖述。挣应力可点在歌应力段空间膝的运魔动轨年迹称俗为应冈力路皂径。二、应班力路猫径的滩绘制可在迅莫尔猛圆上解适当废选择机一个凉特征桂应力荡点来证代表坊整个僻应力炮圆,捏常用日的特切征点叶是应川力圆唯的顶钩点(冷最大婆剪应墓力处闯),霜其座瞒标为,p=捞(1+3)/基2,q=洒(1-3)/流2。按应尼力变踪蝶化过哈程顺柄序把话这些轰点连猜按起印来就凭是应局力路揉径,矮并以女箭头费指明石应力喇状态严的发结展方凝向。应力购路径?加荷爪方法寇不同康,应抬力路宾径也查不同嘴,在脆三轴剃压缩题试验早中,遍如果摘保持3不变阳,逐梢步增页加1,最沃大剪商应力沟面上延的应唱力路派径A素B线倚,如冬保持1不变窜,逐静渐减踏少3,则吨应力慎路径过为A枝C线宾。Kf线和Kf’线总应御力和均有效应力鲁表示单的极托限应燥力圆判顶点匪的连亮线。应力杨路径表示经总应谨力变蜜化的洞总应力晶路径扮;表示材有效鼠应力未变化伸的有效题应力饶路径。Kf(Kf’)喂线和τf线
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