岩土工程土体抗剪强度及震动液化.ppt

第五章本章特点土工结构物或地基§5土的抗剪强度§5土的抗剪强度§5土的抗剪强度大阪的港口码头挡土墙由于液化前倾1.挡土结构物的破坏挡土墙平移滑动1994年4月30日崩塌体积400万方10万方进入乌江死4人，伤5人，失踪12人击沉拖轮、驳轮各一艘，渔船2只1994年7月2-3日降雨引起再次滑坡崩塌体巨大石块滚入江内，无法通航滑坡体崩入乌江近百万方；江水位差数米。龙观嘴立面示意图平面示意图天然坝坝高290m滑坡堰塞湖库容15亿方边坡粘土地基上的某谷仓地基破坏日本新泻1964年地震引起大面积液化地基土压力边坡稳定地基承载力§5土的抗剪强度三、土的强度机理N（2）咬合摩擦密度（e,粒径级配（Cu,Cc）颗粒的矿物成分对于：砂土>粘性土；高岭石>伊里石>蒙特石粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比）在其他条件相同时：一般，对于粗粒土，颗粒的棱角提高了内摩擦角粘聚强度机理静电引力（库仑力）范德华力颗粒间胶结假粘聚力（毛细力等）§5土的抗剪强度§5土的抗剪强度P=莫尔圆应力分析符号规定2.极限平衡应力状态§5土的抗剪强度（1）土单元的某一个平面上的抗剪强度f是该面上作用的法向应力的单值函数,f=f()（莫尔：1900年）（2）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似：f=c+tg（3）某土单元的任一个平面上=f，该单元就达到了极限平衡应力状态§5土的抗剪强度§5土的抗剪强度根据应力状态计算出大小主应力σ1、σ3根据应力状态计算出大小主应力σ1、σ3根据应力状态计算出大小主应力σ1、σ32√5.1土体破坏与强度理论5.2抗剪强度测定试验？5.3应力路径与破坏主应力线？5.4抗剪强度指标？5.5动强度与砂土的振动液化室内试验野外试验§5.2抗剪强度测定试验§5.2抗剪强度测定试验强度包线固结排水试验（CD试验）1打开排水阀门，施加围压后充分固结，超静孔隙水压力完全消散；2打开排水阀门，慢慢施加轴向应力差以便充分排水，避免产生超静孔压试验条件与现场条件的对应关系固结排水试验（CD试验）ConsolidatedDrainedTriaxialtest(CD)抗剪强度指标：cdd（c）优点：1应力状态和应力路径明确；2排水条件清楚，可控制；3破坏面不是人为固定的P通过控制剪切速率来近似模拟排水条件设备简单，操作方便结果便于整理测试时间短一般适用于测定软粘土的不排水强度指标；时：√5.1土体破坏与强度理论√5.2抗剪强度测定试验§5.3应力路径与破坏主应力线？5.4抗剪强度指标？5.5砂土的振动液化§5土的抗剪强度§5.3应力路径与破坏主应力线§5.3应力路径与破坏主应力线3√5.1土体破坏与强度理论√5.2抗剪强度测定试验√5.3应力路径与破坏主应力线5.4抗剪强度指标？5.5砂土的振动液化强度指标：§5土的抗剪强度1.两种强度指标的比较§5土的抗剪强度二.三轴试验强度指标一.总应力指标与有效应力指标二.三轴试验强度指标三.直剪试验强度指标四.土的强度指标的工程应用§5土的抗剪强度一.总应力指标与有效应力指标二.三轴试验强度指标三.直剪试验强度指标四.土的强度指标的工程应用四.土的强度指标的工程应用四.土的强度指标的工程应用四.土的强度指标的工程应用名称不固结不排水剪（快剪）cu、u（cq、q）固结不排水剪（固结快剪）ccu、cu（ccq、cq）固结排水剪（慢剪）ccd、cd（cs、s）§5土的抗剪强度一、动三轴试验二、液化现象三、液化机理四、液化危害五、影响因素和防治3二、液化现象三、液化机理振前松砂的结构松砂层日本阪神地震引起的路面塌陷由于液化引起的河道破坏—日本神户阪神地震中新干线的倾覆地基液化引起的储油罐倾斜—日本神户日本阪神地震引起的地面下沉房屋脱离地面桩基础（房屋基础露出地面）桥台基础（地震液化后突出地面）§5土的抗剪强度§5土的抗剪强度土体破坏与强度理论