土质学与土力学第单元.ppt

第6章土的抗剪强度6.1概述与土的抗剪强度有关的工程问题：6.2土的强度理论与强度指标6.2.1抗剪强度的库仑定律：剪切破坏时,滑动面上的剪应力=土的抗剪强度法国军事工程师
在摩擦、电磁方面奠基性的贡献
1773年发表土压力方面论文，成为经典理论。6.2.2抗剪强度的构成因素6.2.3土的强度理论—极限平衡理论
(摩尔-库仑准则)土中一点的极限平衡条件将抗剪强度包线与摩尔应力圆汇于同一图,有三种情况：讨论极限平衡状态下大、小主应力关系：经过三角变换可得：讨论[例6-1]地基中某点的大主应力1=580kPa，小主应力3=190kPa。土的内摩擦角=22，粘聚力c=20kPa。
（1）绘摩尔应力圆；
（2）求最大剪应力及作用方向；
（3）与小主应力作用面成=85斜面上的正应力和剪应力；
（4）判断该点是否破坏；
（5）破坏面与大主应力的夹角。[解]（1）摩尔应力圆如图：（3）假定小主应力3=190kPa（5）破坏面与大主应力的夹角为6.3土的抗剪强度指标的试验方法及其应用6.3.1直接剪切试验全景剪切盒：试验步骤：
（1）对试样施加某一法向应力
（2）再施加水平剪切应力，将下盒推动；
（3）测定剪切位移和剪切应力
（4）绘制曲线试验步骤：破坏剪应力f的确定：三种试验方法：直剪试验的缺点：
（1）剪切面限定在上下盒之间，不是沿土样最薄弱面
（2）剪切面上剪应力分布不均匀，主应力大小和方向会变化
（3）上下盒之间的缝隙中易嵌入砂粒，使试验结果偏大直剪试验的缺点：6.3.2三轴剪切试验全景下面重点介绍压力室压力室简图试样是轴对称应力状态。垂直应力1是大主应力；水平向应力相等2=3
试样首先施加静水压力（围压）1=2=3。
然后通过活塞杆施加应力差1-3。应力施加演示:三轴试验的排水条件：记号：三轴试验的优点：
能够控制排水条件
可以量测土样中孔隙水压力的变化
三轴试验中试件的应力状态比较明确
剪切破坏时的破裂面在试件的最弱处
缺点：
设备相对复杂，现场无法试验正常固结粘土固结不排水试验：密砂与超固结粘土砂土与正常固结粘土的排水试验强度包线什么是理想正常固结粘土？不固结不排水强度指标固结不排水强度指标固结排水剪强度指标抗剪强度指标比较6.3.3无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度：破坏时的轴向压力（qu）6.3.4十字板剪切试验十字板剪切示意图十字板抗剪强度确定：示
意
图最大扭矩与抗扭力矩相等：6.3.5孔隙压力系数的概念称为各向等压条件下的孔隙压力系数。关于B值的讨论2.偏压应力作用下的孔隙压力系数关于A值的讨论6.3.6应力路径1.应力路径的表示方法2.两种应力路径应力路径法求有效应力强度参数6.4强度试验方法与指标的选用1.三轴试验指标与直剪试验指标2.峰值强度指标还是残余强度指标3.有效应力指标还是总应力指标1固结排水强度指标2固结不排水强度指标3不排水强度指标[例6-2]饱和无粘性土试样进行三轴固结排水剪切试验，测得总应力抗剪强度指标为cd=0，d=28.5。如果对同一种试样进行三轴固结不排水剪试验，施加周围压力3=200kPa，试样破坏时的轴向偏应力为(13)f=160kPa。

计算：（1）固结不排水抗剪强度指标cu
（2）破坏时的孔隙水压力uf以及孔隙水压力系数Af。[解]1f=200+160=360kPa，3f=200kPa，ccu=0联立上述两个式子可得：
1f=247.6kPa，3f=87.6kPa。6.5影响土的抗剪强度的因素1、土的物理化学性质2、孔隙水压力的影响（或试验方法的影响）3、土的应力历史的影响作业：