土的抗剪强度试验与指标

土的抗剪强度试验与试验指标土工结构物或地基土渗透问题变形问题强度问题渗透特性变形特性强度特性一、室内试验二、野外试验抗剪强度试验直剪试验、三轴试验等制样（重塑土）或现场取样缺点：扰动优点：应力条件清楚，易重复十字板扭剪试验旁压试验原位试验缺点：应力条件不易掌握优点：原状土的原位强度强度指标：峰值强度指标与残余强度指标抗剪强度指标粘聚力c

内摩擦角

工程应用三种分类方法总应力强度指标与有效应力强度指标直剪强度指标与三轴试验强度指标目的分析方法试验方法应力应变状态直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，前者是等速推动试样产生位移．测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移，目前我国普遍采用的是应变控制式直剪仪。

一、直剪试验土样PASTσ

=100KPa

εσ

=200KPaσ

=300KPa

fOc

1、试验原理与资料处理

fτf=c＋

tg

通过借控制颂剪切暮速率推来近召似模醋拟排渗水条抵件1.物固萌结慢那剪：施加具正应烦力～遍充分拆固结慢慢牌施加宣剪应混力：身小于怒0.西02兄mm霜/分珍，以阿保证绍无超伞静孔余压水2.葡固纸结快情剪施加代正应骆力～冷充分锤固结在3睁-5砍分钟蚂内剪路切破党坏3.犬快丢剪（宫不排煌水剪课）施加怎正应垄力后退立即收剪切3-自5分泰钟内剩剪切讯破坏PSTA2、告试验睬分类6转捞/分格钟－盾－慢络剪棵12自转/丛分钟撤－－把快剪PSTA试验来过程沫中的米应力渴变化在加筝剪应而力以暴前，榨试件峰处于狡侧限砖状态置，

2＝

3＝k

1加剪误应力τ后，苹主应谜力的妈方向南产生形偏转筋，剪会应力稀愈大床，偏废转角佣也愈挡大，泽所以辞试验榆过程感中主闭应力骨的方屑向是姥不断亩交化箱的。在试时验资蜻料的乖分析闭中，均假定纹试件摆中的竭剪应浇力均惹匀分绸布，猫但事柿实上忧并非济如此载。当祝试件趴被剪怜破时仆，靠朵近剪蒸力盒绪边缘唐的应降变最包大，说而试妹件的旋中间轰部分槐的应蚀变相算对要像小得墙多，飘剪切趟面附夹近的各应变查又大辱于试蚕件顶份部和族底部垒的应该变。陕所以劲，在兔剪切埋过程清中，梢特别根是在戚剪切兽破坏所时，伙试件脖内的谜应力扛和应绸变，线既非阶均匀江又难境确定吼。直接词剪切辨仪具川构造摸简单涝，操捡作方脑便等氧优点肌，但趁它存或在若饲干缺甲点，避主要化有：①馋剪切净面限疲定在令上下施盒之粮间的茅平面吉，而雅不是齿沿土朋样最苏薄弱扯的面谈剪切躺破坏皱；②惩剪切且面上勺剪应步力分澡布不槽均匀吐，土叔样剪板切破处坏时逝先从纹边缘斥开始艰，在执边缘芒发生润应力夸集中榜现象使；③棋在剪絮切过迈程中姿，席土样制剪切税面逐县渐缩它小，零而在遍计算笔抗剪那强度启时却形是按政土样覆的原走截面鹅积计恨算；④询试验蛾时不种能严守格控嫌制排它水条酸件，熄不能激量测乱孔隙粉水压窜力、荷在进余行不厉排水麦剪切堂时，欲试件富仍有乡丰可能舞排水弊，特魄别对惨于饱新和粘砖性土议。由于稻土的五抗剪谣强度密受排模水条啄件的模影响内显著惧，故淋试验轿结果袜不够株理想胀。但托由于精它具循有的德优点螺，故值仍为知一般辱工程歌广泛药采用剥。设备数简单拳，操圈作方圆便结果叠便于虏整理测试纪时间桑短优点试样谎应力职状态似复杂应变谷不均辆匀不能坑精确踩控制赔排水肥条件剪切通面固营定缺点3.槐试竟验优修缺点PSTA类似丧试验庭：环剪勤试验单剪解试验σ

=100KPa

Sσ

=200KPaσ

=300KPa

fOc

fτf=c＋

tg

4、京讨论抗剪钻强度助指标卷：一万般情冈况下方，粉细绳砂：粘性刘土：4、叨讨论绍：σ=10拒0K泛Pa

Sσ=20义0K超Paσ=300双KP棚a

fOc

试验各停止卡的标欢准：试样压力咏室压力迅水排水争管阀门轴向谈加压堆杆有机内玻璃坊罩橡皮衬膜透水救石顶帽二、达三奋轴试使验方法阴：首先但试样槽施加赞静水浙压力肝—室讲压（结围压誉）穗

1=2=3；然后当通过年活塞滩杆施构加的牢是应缘瑞力差Δ

1=1-3。1、庙试样油应力波特点朗与试疯验方削法：特点驴：试样炮是轴纷对称窃应力握状态轿。垂鲁直应怜力z剂一般辫是大命主应触力；兄径向糕与切耗向应添力总煤是相谊等r=

，亦比即1=z；2=3=r强度乐包线(

1-

)fc

(

1-

)f

1

1-斯

3

1=1愿5%施加芹围压

：1疗00kP顿a、2欺00kP剥a、3候00kP哀a、4永00kP叔a的三贼轴试锻验，雕得到夫破坏础时相泊应的赠（

1-

)f2、翠强度程包线绘制骗破坏唐状态衣的应店力摩谨尔圆灿，画顿出它般们的糖公切择线—晶—强壳度包岛线，串得到筒强度阿指标培c集与甜

3、华试验准类型固结摆排水恢试验顺（C吸D试炎验）1监打开扫排水纹阀门射，施加努围压

后充呼分固掀结，输超静斗孔隙旗水压础力完扁全消慕散；2负打开寻排水就阀门逼，慢萍慢施造加轴杏向应图力差计

以便迁充分撕排水重，避药免产善生超塑静孔脾压固结估不排滤水试灯验（CU试验浪）1止打开有排水蛋阀门歪，施加压围压

后充储分固看结，前超静嫩孔隙符水压映力完追全消辟散；2伞关坛闭排斯水阀醉门，系很快卧剪切日破坏尖，在忽施加然轴向露应力截差

过程兆中不剂排水cd润、

d不固致结不刑排水隙试验摧（UU试验练）1腹关猎闭排惭水阀貌门，围压

下不债固结闯；2亦关乘闭排描水阀西门，敬很快冻剪切妹破坏耻，在仰施加蓄轴向班应力蜜差

过程遥中不际排水cu冤、

uccu壳、

cu试样

1=舱

1

d=

=

f=

f(1绢)试堆验条把件总应脾力指议标与训有效抽应力麻指标酷一致用:cd=荒c’破坏快面位蓝置：1)厨固结袖排水撒试验施加夜围压

充分惹固结施加奔(1-

)时辞，排水琴阀门西始终库打开择，速度示慢足丢以使会孔压殿消散始终访u=寨0，叠

刃=月-u遗=

v轴向彼应力广渐进舅增加宅，体抢应变飞是体虾缩，烈最终会二者宗均趋驱于稳躲定(2绘)轮松砂状与正纳常固涉结粘东土试研验曲法线与别强度竞包线=’

f=

f

思考昆题：讨正常致固结新粘土仙包线骂为什歇么过夺原点摄？1)茄固结穷排水蓬试验实验斑室的铺正常损固结打粘土排：有效客固结窗压力

0等于煎先期办固结掌压力

p。地基斧中的签正常党固结素粘土敌：’z汁

查

z

粮

p取回忧室内屋,且如

c

蚁’严z召，不再关是正聚常固繁结土论。

f

“正零常固演结粘炎土”(2译)旋松砂站与正涛常固狐结粘鸽土试谱验曲观线与累强度邻包线1)忌固结悉排水衬试验抗剪域强度淘指标带有时含失去岔其物贱理意量义，夜而变萄成计薯算参帽数的姑含义’z固结洞压力锦为0沙的正驻常固蹦结粘开土:当正孕常固颤结粘滚土试扯样的僻固结状压力连为0头时，班亦即督其历为史上裹的最锅大固想结压容力是腥0－处紫于泥献浆状气态，齿抗剪砌强度桌为0崇。c=脉0是约否意伴味着傲正常挣固结握粘土勉无粘袖聚力忧?粘聚真力随增加惩而增絮加

v

v

炒表示抄体缩

v0仗表示唤体胀响(剪谜胀)应力庆应变抓关系老软化第，体抬应变胸剪胀峰值魄强度残余采强度(3瞒)密只砂试辩验曲是线与怪强度穿包线

峰值瓦强度残余止强度

f

密砂丛强度典包线密砂分应力狭应变龄关系临曲线1)备固结册排水句试验

v

错表示租体缩

v0焰表示劝体胀使(剪岸胀)

v峰值强度残余强度

峰值强度残余强度

f

超固遍结粘朋土强舞度包血线超固兔结粘莫土应唯力应畅变关酱系曲罢线(4虽)伪超固信结土侨试验椅曲线滨与强返度包两线1)愧固结层排水射试验应力抱应变宋关系斑软化闻，体箭应变慢剪胀c≠竞0e

p

强度逼包线

f

p土的拜压缩论曲线

(5注)超珠固结住粘土炉+正梦常固恢结粘韵土强何度包龙线

瓦

副

p，正常内固结粘土；担

跟

p，超扭固结盲粘土1）篮固结溜排水宝试验小结松砂丑与正纠常固影结粘况土试脖验曲认线与些强度辜包线麻：应变嫌硬化稀与体域积收气缩，萄cd=博0；密砂伐试验冒曲线乐与强拴度包潮线：应变歌软化谱与剪努胀性英，cd=免0；超固马结粘悟土试减验曲候线与雾强度队包线虹：应变些软化幅与剪屑胀性定，cd与

d;超固惑结粘想土+膊正常桃固结刻粘土团的强勤度包葵线:折线墙→液c≠权0冷的直是线近透似1)茶固结肉排水积试验2)猎固结俊不排鲜水试辨验强度阅指标幅：ccu，

cu；c气’，

’(1博)州试验过条件(2敬)问正常孔固结撑粘土泳固结首不排元水试狮验曲宗线与览强度骗包线(3逼)竭超固霸结粘雾土固财结不今排水夫试验躺曲线码与强深度包娱线(4做)此固结倡不排未水三客轴试保验确启定的侨强度躲指标(1短)试砍验条挣件施加枝围压

充分贝固结施加描(1-

)时绒，阀青门关贸闭，爱可连滴接孔像压传坑感器巧，量仍测剪体切过逝程中臭产生罩的超主静孔神隙水躬压力追uu金0，窄

存=夫-u量测乱孔隙授水压舒力2)锤固结物不排卫水试栽验试样剪切慢过程免中的仔超静讨孔隙屿水压还力u对于角饱和率土试竞样：为孔压脊系数必B=锡1.岸0

u=膛BA雾(

=A昂(

对于畅剪切跌过程应中无司体积正变化根：A=维1/坡3剪切晌过程饿中发蛇生剪唯缩：A>妙1/纽奉3剪切斗过程产中发叉生剪搅胀：A<温1/佛3株(甚蹄至可暖能A玩<0预，u共<川0价）

u轴向恐应力闲和孔涂压渐星进增把加并晓趋于游稳定临，孔压u>0(2举)船正链常固案结粘婶土固团结不冈排水速试验跟曲线讽与强似度包没线

f

f

cu2)表固结搬不排医水试拴验

u应力锯应变舰关系公软化评，孔省压可炸能小颂于0与超芦固结杰度有乒关

f

(3往)情超流固结滤粘土咐固结集不排劝水试脑验曲违线与条强度暗包线＋－

f

cuu<的0u>洲02)邪固结电不排屋水试长验(4租)纸固结油不排成水三响轴试垮验确荣定的灰强度璃指标2)堵固结倒不排恋水试堪验应力池变量试验遇量测

u计算

=齿

政u

槐

=粥

确定民的强阵度指吓标ccu

cuc

固结染不排叼水试箩验小幸结剪切怒过程另中的彻超静歼孔隙雕水压届力u正常光固结绝粘土松的应垃力应创变关候系曲辰线:毒硬仍化正常咏固结宁粘土附的有惑效应箱力与外总应震力的这强度哀包线炼:

cu<豪

超固听结粘浇土的果应力别应变哭关系汽曲线洁:忘软化超固正结粘茧土的忌固结写不排妥水强利度指折标:c阻ccu,克

冰

搭

cu固结励不排点水三臂轴试览验确宋定的监强度脚指标夏:ccu,敬

cu;慈c衔,肯

2)镇固结灿不排峡水试平验3)摘不固锣结不盛排水毛试验强度敲指标鱼：cuu(cu)，

uu(

u)(1抗)疯试验办条件(2棋)株粘土沫的孔继隙比犯－有腥效应施力－诊抗剪沈强度益唯一阶性关字系(3周)咬饱和恳试样述的不殊排水业强度贞指标副cu(4杜)贱不排仇水试测验与罚固结丸不排味水试飞验(5匹)洽无侧秋限压典缩试理验：

3=沸0的予不排破水试广验(6赠)沾不饱拔和试优样的巷不排棚水强律度(1烂)试嫌验条嚼件:从某稻一初饭始状丘态开错始，孔关闭编阀门施加劲围压

，产板生孔形隙水辅压力毛

造u1=B邪

施加谊（1-

）时尤，阀慰门关惜闭，伪可连况接孔舟压传勒感器田，量迁测剪余切过窄程中贱产生帮的超滑静孔焰隙水购压力长u2=缸BA哈

愧(

)3)仔不固怨结不臂排水着试验试样(2森)粘由土的殃孔隙党比－难有效若应力宏－抗素剪强蜓度唯负一性畜关系强度换的影挽响因幕素:土的液组成土的蔬状态土的舰结构应力父状态ef–弹p´f-擦qf唯一葬性关傅系ef–σ´f-τf唯一誓性关般系’湖(咬p’剥)

细(q御)K’f线

f

线

α’唯一贡的ef应力廊历史同一写种正笋常固结锤粘土土的队状态(ρ,e博)应力符状态应力懂历史刚相同厌时也满毫足唯愁一性优关系研究洗表明超固床结粘经土:3)讨不固娘结不符排水农试验

u=0艺,cu,捏并做且有梁效应掠力摩歇尔圆业是唯佳一的思考史题：眠可否通由不医排水基试验罪确定她有效刑应力撤强度厌指标可？(3概)饱撕和试徐样的袖不排生水强她度指割标

cuu励=表B孙[偿

+爱A础(衣

)]B=利13)斑不固仓结不胜排水圆试验

cu

σp1cu1

σp2cu2

σp3cu3

(4到)不避排水历试验堵与固边结不供排水摊试验正常蜜固结挖粘土缴层固结勤不排仅水试卸验强迫度包睛线上钱的每膊一点哥对应皇于一宗个具解有相仰同先记期固布结压量力的丙不排肢水强拒度指劲标3)堵不固顷结不厌排水猾试验cu=布qu/2cuqu=

(5朵)无匠侧限兵压缩仙试验揉：

3=0证的不谷排水情试验3)厉不固众结不妙排水押试验(6会)不类饱和选试样栗的不告排水养强度不饱庙和区饱和钟区

3)扑不固握结不沾排水油试验

(’)

cc

f

f

超固柱结粘图土的税总应谱力与拾有效颤应力焰强度袄包线(C傲U)u(单-)u(庆+)总应尘力有效旅应力3)罢不固瞎结不维排水上试验

1

(忠’麻)

p(轿p’贿)q

u

KfKf

f

f

uu松砂溜及正焰常固枪结粘掀土(戚CU乖)思考刷题1筒：实者际破屿裂面痛的方翠向？思考得题2傻：如议果破手坏时寒孔隙摩水压炮力u仿

俱(负画孔压宰)，各有效练应力品摩尔飞圆在卫总应洲力摩雾尔圆承哪边疗？3)亏不固茂结不车排水作试验不固迷结不陈排水敬试验仔小结饱和执试样近的不洒排水败强度晨指标役:

u=0绪,cu饱和鸣试样贫的固陡结不它排水傲试验黎与不暴排水昏强度熊指标呀:有关丢联无侧学限压摇缩试理验：

3=0两,粱是一岛种特依殊的旺不排共水试扶验不饱元和试垃样的翁不排彼水强茧度指舰标:随

3增加盒而增液加并随趋于央稳定不排筹水剪忆：cu=虚(斑

1-3)/凳2=闻(棕

1+3)/诸2总应拒力圆喉为一延系列征大小画相等厚的圆燃,而铺有效勿应力买圆只爪有一锻个.固结略不排静水剪床：1、毫土体镜未受栽任何中固结追,自轮然不舍抗剪2、泻对正禾常固赤结土舒,当

3=0五时,宫抗剪洁力=逗0,烟所以什强度泪线过甜原点ccu=僚(舌

1-3)/商2=宗(惹

1+3)/朵23、滥对超惠固结宇土，夹当

3＜P时，谨小抱而C禾较大毫，强脂度线域较为藏平缓反；当3＞P时，强度啊线又街回到积原来增的状上态，偏所以孔其延献长线功过原睬点。优点顿：1应力喊状态碰和应贷力路蜡径明茄确；2须排水膀条件星清楚埋，可矛控制窗；3个破坏邪面不魂是人皂为固康定的来；4押单元之体试宪验缺点射：设备泥相对患复杂震，现愚场无历法试证验说明营：3＝0采即丛为无侧评限抗面压强赢度试背验,摇主要慰用于课评价正土的笼灵敏飘度问针题.4、兔优点的和缺胆点真三味轴仪空心锻圆柱土扭剪述仪饱和点粘土页的动晓三轴敞仪5.排三陆轴试来验的翻发展十字茄板剪括切试收验(饰VS胖T)钻孔昂到指坚定的沾土层致，插凉入十寨字形习的探券头；通过息施加娃的扭柱矩计脉算土趴的抗套剪强恋度野外既试验倘:包括绘钻孔腾十字能板和玩贯入桶电测证十字雕板剪痛切试献验；灵敏狡度S偷t≤泛10沸、固叔结系恒数C刊v膜≤1利0m2/y涝的均寸质饱跟和软粘快土的房诚不排窑水强果度指点标；十字察板剪侮切试乡丰验(谣VS疗T)钻孔久到指袜定的耗土层制，插向入十眠字形艰的探辅头；李板头蕉插入绪钻孔贺的深厉度不感应小果于钻绢孔或绢套管龟直径捎的3趴~5半倍，蝇静置青2~令3m雀in绢后在各开始奶试验茄；扭转帮剪切饿速率喊采用尿1°/1假0s饲，并倡在2膨mi吸n内约达到嫌峰值竖（破和坏）储，然浊后继问续测梁记1丙mi罚n；野外轿试验狗:技术府指标欠；十字捕板形摸状常架为矩象形，玩板的盛高径银比为树2，图板厚晌2~绣3m常m；十字吵板剪健切试宇验(军VS屯T)野外磨试验鸣:技术即指标教；对明淋显具监有各补向异欣性的烧土体铲，因叛采用蜜几种苹不同井高径寻比的覆十字劝板头突进行苏试验逮；十字库板剪糊切试诸验抗姐剪强岗度的役测定茶精度纱应达卡到1桥~2挺kp焰a；在峰洪值或衰稳定蛛强度借出现捕后，弊顺剪魂切方呢向继传续转课动6屠周，堡测定粱重塑础土的夺不排鼻水抗简剪强鸟度；在深赛度方娃向上哨，十岗字板累剪切毕试验你点的里间距身，对溜均质俘土可柔采用循1m圈，对党非均想质土醒或夹诵薄层睡粉砂橡的层偶状软可粘土筐，应摘结合杆静力谋触探忙资料乖布置无试验悼点；时：M1HDM2M1HDM2计算妄被测油场地轰的地指基承猜载力保；估算绣单桩超极限圆端承回力与农摩阻络力；确定孕软土横路基至、堤除坝、宿码头涌的临倾界高览度；分析靠地基弟稳定夏性；判定瞎软体须的固沟结历阀史；十字逐板剪姑切试辉验(侦VS区T)野外窑试验泼:00.比010.盐030.限05Cu(M徐PA捕)深度聋(m轻)13579未扰椅动土扰动拦土Cu~h变燃化曲线St~h变殃化曲线十字坐板剪碰切试妹验(钩VS毯T)野外彼试验批:00.沫010.施030.观05Cu(M摊PA校)转动藏角度1030507090扰动势土未扰萍动土必要翁时可秒以做客试验削点的案抗剪笑强度亦与扭寨转角昨的关湾系曲脏线十字畜板剪快切试帽验(耽VS误T)野外斥试验漆:0深度判断秀软土削的固责结历扬史：P0和Cu0P0和Cu正常唯固结扶土超固裙结土自重猪应力十字央板前瓶剪切凉强度四.豪土湿的强狂度指榆标的辽工程肠应用有效威应力麦指标朵还是挖总应慢力指肠标？三轴能试验苗指标喂还是塑直剪拔试验忍指标还？峰值洞强度假指标妹还是问残余迅强度尘指标池？有效格应力采指标病与总肠应力冰指标凡是牛可以件确定例（测割量、浅计算奏）孔往隙水近压力额u的全情况敢，都播应当圾使用冶有效吗应力版指标c宪，求

三轴泛试验奖指标饿与直促剪试剩验指防标砂土蓬：c苍,遣

三轴月排水扬试验席指标眠与直有剪试桶验指距标（直回剪试涨验得城到的凤指标坏偏大厌）粘土傻：有效戒应力从指标钟：固察结排萄水、粉固结修不排搬水总应织力指临标：郑三轴锤固结封不排绵水、思不