巖土力學(xué)課件第五章 土的抗剪強(qiáng)度

1、2024/4/1,巖土力學(xué),,,滑動(dòng)面,,滑前邊坡,,,,,,,,,,,,,,原地面,滑動(dòng)面,,,圖5-1 土坡滑動(dòng),圖5-2 地基失穩(wěn),2024/4/1,巖土力學(xué),二、工程中常見(jiàn)的強(qiáng)度問(wèn)題（1）土作為土工結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性問(wèn)題 如人工筑成的路堤，土壩的邊坡以及天然土坡等的穩(wěn)定性問(wèn)題。（2）土作為工程結(jié)構(gòu)的環(huán)境的問(wèn)題 即土壓力問(wèn)題。這和邊坡穩(wěn)定問(wèn)題有直接聯(lián)系，若邊坡較陡不能保持穩(wěn)定，又由于場(chǎng)地或其他

2、條件限制而不允許采用平緩邊坡時(shí)，就可以修筑擋土墻來(lái)保持力的平衡。這類(lèi)工程問(wèn)題如擋土墻、橋臺(tái)、地下隧道等。（3）土作為建筑物的地基問(wèn)題，即地基承載力的問(wèn)題。三、土的抗剪強(qiáng)度測(cè)試方法室內(nèi)試驗(yàn)：應(yīng)力狀態(tài)被改變，取土過(guò)程受到干擾原位測(cè)試：精度不高,2024/4/1,巖土力學(xué),§2 土的抗剪強(qiáng)度和破壞理論,屈服或塑流：軟土,一、土的屈服與破壞1．理想彈、塑性材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系①應(yīng)力-應(yīng)變成直線(xiàn)關(guān)系 ②變形是完全

3、彈性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是唯一的，與應(yīng)力路徑和應(yīng)力歷史無(wú)關(guān)③ 稱(chēng)屈服應(yīng)力或破壞應(yīng)力,,,,,,a,,,,,?1,,圖5-3,2024/4/1,巖土力學(xué),2．土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系（1）正常固結(jié)（松砂），圖5-3曲線(xiàn)（3） 加工硬化, 屈服點(diǎn)至b點(diǎn), 無(wú)峰值（2）超固結(jié)（密松），圖5-3曲線(xiàn)（2） 加工軟化，出現(xiàn)峰值3．實(shí)際計(jì)算時(shí)土的彈塑性問(wèn)題（1）按線(xiàn)彈性體（2

4、）按理想塑性材料二、莫爾——庫(kù)倫破壞理論（一）土的破壞理論1．廣義特萊斯卡理論,,,,,,?1- ?3,?1,?3 =300kpa,?3 =200kpa,?3 =100kpa,圖5-4 土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,2024/4/1,巖土力學(xué),,,2．廣義密色斯理論式中 E——材料的彈性模量 ——材料的泊松比 ——畸變能的極限值 ， 3．莫爾——庫(kù)倫理論  

5、圖5-5 固定剪切面的剪切試驗(yàn),2024/4/1,巖土力學(xué),（1）庫(kù)倫公式基本形式（總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度公式）式中 ——剪切破壞面上的剪應(yīng)力，即土的抗剪強(qiáng)度 ——破壞面上的法向應(yīng)力 ——土的粘聚力，對(duì)于無(wú)粘性土， ——土的內(nèi)摩擦角* 稱(chēng)為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，同一種土，它們與試驗(yàn)方法有關(guān)（2）有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度公式式中 ——剪切破壞面上

6、的有效法向應(yīng)力 u ——土中的超靜孔隙水壓力 ——土的有效粘聚力 ——土的有效內(nèi)摩擦角， 土的有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，對(duì)于同一種土，其值理論上與試驗(yàn)方法無(wú)關(guān)，應(yīng)接近于常數(shù)。,,,,,,,,,,,,2024/4/1,巖土力學(xué),4．莫爾抗剪強(qiáng)度公式當(dāng)應(yīng)力變化范圍不很大時(shí)可用庫(kù)倫直線(xiàn)代替莫爾破壞包線(xiàn)（二）莫爾——庫(kù)倫破壞準(zhǔn)則——極限平衡條件

7、1．土體中剪切破壞面位置的確定（1）在地面荷載p作用下，土中某點(diǎn)M的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力圓在強(qiáng)度包線(xiàn)下面，該點(diǎn)應(yīng)力條件處于彈性狀態(tài)應(yīng)力圓正好與強(qiáng)度相切，該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài),,,,.A,.C,.B,,,,,,,,,,,,· M,p,2024/4/1,巖土力學(xué),,,O,,,,,,,,,,,,450+?/2,450+?/2,,?1f,圖5-7 土的破裂面確定,2024/4/1,巖土力學(xué),又因故得（5-7

8、）′又因得：故公式（5-7）′可寫(xiě)為：,,,,,,,,,,2024/4/1,巖土力學(xué),,若，即對(duì)潔凈的砂土，則有 當(dāng) 時(shí)，,,,歸納莫爾——庫(kù)倫破壞理論，可表達(dá)為如下三個(gè)要點(diǎn)：1．破壞面上，材料的抗剪強(qiáng)度是法向應(yīng)力的函數(shù)?？杀磉_(dá)為：2．當(dāng)法向應(yīng)力不很大時(shí)，抗剪強(qiáng)度可簡(jiǎn)化為法向應(yīng)力的線(xiàn)性函數(shù)，即表示為庫(kù)倫公式,,2024/4/1,巖土力學(xué),3．土單元體中，任何一個(gè)面上的剪應(yīng)力大于該面上

9、土的抗剪強(qiáng)度，土單元體即發(fā)生破壞，用破壞準(zhǔn)則表示即為式（5-7）至式（5-10）的極限平衡條件（三）極限平衡條件的應(yīng)用達(dá)到極限平衡所要求的內(nèi)磨擦角單元體已破壞單元體處于彈性平衡狀態(tài)單元體處于塑性平衡狀態(tài) 達(dá)極限平衡所要求的大主應(yīng)力 土體已破壞，反之，處于彈性平衡狀態(tài),,,2024/4/1,巖土力學(xué),§3 土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方法,一、三軸剪切試驗(yàn)（一）常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)方法（

10、1）排水剪：圖及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)第四章第二節(jié)（2）不排水剪：詳細(xì)討論見(jiàn)第五節(jié) 圖5-11 不排水剪切的應(yīng)力-應(yīng)變-孔壓關(guān)系曲線(xiàn),,密實(shí),中密,軸向應(yīng)變 ?1 (%),u,100,2024/4/1,巖土力學(xué),（二）破壞包線(xiàn)和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)1．從應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)尋找破壞時(shí)的偏差應(yīng)力 的方法有三種（1）取曲線(xiàn)的最大偏差應(yīng)力值 當(dāng)需要用土的殘余強(qiáng)度時(shí)取

11、 試驗(yàn)曲線(xiàn)的終值 作（2）以最大有效主應(yīng)力比處的偏差應(yīng)力值作為（3）取規(guī)定的軸向應(yīng)變值 所相應(yīng)的偏差應(yīng)力作為 值2．包絡(luò)線(xiàn)的作法由 可作出包絡(luò)線(xiàn),,,2024/4/1,巖土力學(xué),（三）三軸試驗(yàn)中的應(yīng)力路徑和破壞主應(yīng)力線(xiàn)1．三軸排水,,,所以,應(yīng)力路徑：直線(xiàn) p=q*破壞主應(yīng)力線(xiàn) ，——破壞點(diǎn)的連

12、線(xiàn),圖5-13 排水剪切應(yīng)力路徑,,2024/4/1,巖土力學(xué),2．三軸不排水試驗(yàn)a. 總應(yīng)力（不考慮 ）增加 ，有b. 有效應(yīng)力路徑增加其中 ， 所以u(píng)不是常量。,,,,P=(?1+ ?3)/2 P/=(?1/+ ?3/)/2,圖5-14 不排水剪切應(yīng)力路徑,Kf/,2024/4/1,巖土力學(xué),,,c,,3）破壞包線(xiàn)與破壞主應(yīng)力線(xiàn)關(guān)系故又故

13、,圖5-15破壞包線(xiàn)與破壞主應(yīng)力線(xiàn),2024/4/1,巖土力學(xué),（四） 三軸試驗(yàn)的發(fā)展令,2024/4/1,巖土力學(xué),二、直剪試驗(yàn),（一）試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)方法設(shè)備：應(yīng)變控制式直接剪切儀取破壞時(shí)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力值作出 曲線(xiàn)取值： 取剪應(yīng)力—剪變形曲線(xiàn)峰值為取值： — 曲線(xiàn)之終值,,2024/4/1,巖土力學(xué),（二）優(yōu)缺點(diǎn)及新發(fā)展優(yōu)點(diǎn)：（1）固結(jié)快，試驗(yàn)歷時(shí)短 （2）無(wú)側(cè)向膨脹 曲豎向變形直接算

14、出缺點(diǎn)：（1）剪切面上剪應(yīng)力分布不均勻，中間小邊緣大 （2）不能控制排水條件，無(wú)法測(cè)出孔隙水壓力 （3）剪切面上土的性值不能代表其他部位土深基坑不能做直剪試驗(yàn)，應(yīng)作三軸試驗(yàn)發(fā)展方向：?jiǎn)渭魞x,2024/4/1,巖土力學(xué),（三）無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn),,根據(jù)土的極限平衡條件,,,,,,If,Then,應(yīng)用：1° 代替三軸試驗(yàn)（當(dāng)）2° 可用來(lái)求土的靈敏度 缺點(diǎn)：1° 太軟土（流塑）

15、不可2° 試驗(yàn)快 , 水來(lái)不及排除,,2024/4/1,巖土力學(xué),四、十字板剪切試驗(yàn)——原位試驗(yàn),（一）土的原位測(cè)試技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1．可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，避免取樣2．涉及的土體積比室內(nèi)試驗(yàn)樣品大很多3．可連續(xù)進(jìn)行，可得到完整的土層剖面及物理力學(xué)指標(biāo)4．具有快速經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)土的原位測(cè)試技術(shù)的缺點(diǎn)1．難于控制測(cè)試中的邊界條件，如排水條件和應(yīng)力條件2．測(cè)試數(shù)據(jù)和土的工程性質(zhì)的關(guān)系建立在統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系上3．測(cè)試設(shè)備進(jìn)入土層

16、對(duì)土層也有一定擾動(dòng)4．試驗(yàn)應(yīng)力路徑無(wú)法很好控制，試驗(yàn)時(shí)的主應(yīng)力方向與實(shí)際 工程往往不一致5．應(yīng)變場(chǎng)不均勻，應(yīng)變速率大于實(shí)際工程的正常固結(jié),2024/4/1,巖土力學(xué),（二）十字板剪切試驗(yàn)適用范圍測(cè)定正常固結(jié)飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度 和靈敏度（三）測(cè)試原理：其中：假（各向同性） ——柱體的上、下面的抗剪強(qiáng)度對(duì)圓心所產(chǎn)生的抗扭力矩 ——圓柱面上的剪應(yīng)力對(duì)圓心所產(chǎn)

17、生的抗扭力矩,1．影響測(cè)試精度的主要因素（1）旋轉(zhuǎn)速率（2）土的各向異性（3）十字板頭規(guī)格,圖5-23,2024/4/1,巖土力學(xué),（4）排水條件（5）軸桿與孔壁摩擦2．成果分析應(yīng)用（1）計(jì)算軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度峰值，殘余峰和靈敏度（2）繪制 隨深度變化曲線(xiàn)（3）土的長(zhǎng)期強(qiáng)度僅為峰值強(qiáng)度的60~70%，應(yīng)修正（4）十字板不排水抗剪強(qiáng)度的應(yīng)用a. 計(jì)算地基承載力b. 預(yù)估單樁承載力c. 求

18、軟粘土靈敏度d. 軟土地區(qū)堤壩的臨界高度e. 地基抗滑穩(wěn)定分析f. 估計(jì)土的液性指數(shù)g. 檢驗(yàn)地基加固效果h. 根據(jù) 變化曲線(xiàn)關(guān)系，判定軟土固結(jié)歷史,2024/4/1,巖土力學(xué),§4 土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理和影響因素,一、摩擦強(qiáng)度一般由兩部分組成：一是顆粒之間滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦，一是顆粒之間脫離咬合狀態(tài)而移動(dòng)所產(chǎn)生的咬合摩擦?；瑒?dòng)摩擦與顆粒形狀、礦物組成、級(jí)配有關(guān)咬合摩擦與土的密度、磨圓度有關(guān)

19、影響（粗粒土）的因素：（1）密度（2）粒經(jīng)級(jí)配 （3）顆粒形狀（4）礦物成分,2024/4/1,巖土力學(xué),二、粘聚強(qiáng)度 細(xì)粒土的粘聚力取決于土粒間的各種物理化學(xué)作用力，包括庫(kù)倫力（靜電力）、范得華力、膠結(jié)作用力等。對(duì)粘聚力的微觀研究是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，目前還存在著各種不同的見(jiàn)解。三、摩擦強(qiáng)度和粘聚強(qiáng)度的內(nèi)在聯(lián)系 接觸點(diǎn)面積： Ai=Ni/?y式中 ?y ——材料的屈服強(qiáng)度又

20、 ?f=s Ai 所以其中 f可看成摩擦系數(shù)，f=tg?,,,,,,,,,隙,空,空,隙,,P,,P,Ni,Ai,(a),(b),圖5-30 土顆粒的微觀接觸荷載教小時(shí)荷載增加，接觸點(diǎn)屈服,2024/4/1,巖土力學(xué),結(jié)論 土的抗剪強(qiáng)度雖然形式上區(qū)分為摩擦強(qiáng)度和粘聚強(qiáng)度，而其物理實(shí)質(zhì)則難以截然區(qū)分；c=0, 并非無(wú)摩擦強(qiáng)度，而是隱含在c 中；?=0 ，并非無(wú)粘聚強(qiáng)度，而是隱含于? 中。

21、 學(xué)習(xí)中，既要看到摩擦強(qiáng)度和粘聚強(qiáng)度間有區(qū)別的一面又要看到它們之間有相同的一面。,2024/4/1,巖土力學(xué),四、密度對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響—密度—有效應(yīng)力—抗剪強(qiáng)度的唯一性關(guān)系影響抗剪強(qiáng)度最主要的因素：①土的組成②土的密度③土的結(jié)構(gòu)及所受應(yīng)力狀態(tài)證明土的密度——有效應(yīng)力——抗剪強(qiáng)度唯一性關(guān)系（a）排水試驗(yàn)：密度增大, (b) 固結(jié)不排水試驗(yàn) 不變,2024/4/1,巖土力學(xué),,剪切至破壞,2,,,孔隙水壓力

22、u,試驗(yàn)2（ 固界不排水試驗(yàn)）,,,圖5-31 唯一性試驗(yàn)驗(yàn)證,2024/4/1,巖土力學(xué),實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）正常固結(jié)土， 唯一性關(guān)系不受加載路徑影響（2）對(duì)于超固結(jié)土，只要應(yīng)力歷史相同， 唯一性的原則仍可適用。 因此，應(yīng)力歷史相同的土，密度愈高，抗剪強(qiáng)度愈大，有效應(yīng)力愈高，抗剪強(qiáng)度也愈大。,,2024/4/1,巖土力學(xué),§5 土在剪切中的性狀

23、和各類(lèi)抗剪強(qiáng)度指標(biāo),土的特點(diǎn)： 同一種土，用同一臺(tái)儀器做試驗(yàn)，如果采用的試驗(yàn)方法，特別是排水條件不一樣，測(cè)得的結(jié)果往往差別很大，有時(shí)甚至相當(dāng)懸殊。一、土在排水和不排水條件下的剪切狀態(tài)土與彈性材相比，有一個(gè)重要的特征：即受剪切時(shí)不僅產(chǎn)生形狀的變化，還要產(chǎn)生體積的變化——“剪脹性”，它包括體積剪脹和剪縮。對(duì)于 土體積的變化完全由于孔隙流體（水和氣）體積的變化非飽和土： 變化——首先表現(xiàn)為氣體的體積變化

24、——與土的透氣性有關(guān)飽和土： 變化——吸入或擠出水分——與滲透系數(shù)K有關(guān)，K大，體積變化時(shí)間短,2024/4/1,巖土力學(xué),,1、排水剪 密砂： →很小，收縮→膨脹→密度降低→承受剪應(yīng)力能力降低→峰值→殘余值松砂：→剪縮→密度增大→穩(wěn)定的應(yīng)力,,,增大,密砂,?v,圖3-3三軸試驗(yàn)應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn),2024/4/1,巖土力學(xué),結(jié)論： 若兩種不同密實(shí)狀態(tài)的砂的組成相同，則剪應(yīng)變很大時(shí)兩

25、種砂的密度和殘余強(qiáng)度將趨于一致，對(duì)應(yīng)于該密度的孔隙比，稱(chēng)為臨界孔隙比 ，它表示土處于這種密實(shí)狀態(tài)時(shí)，受剪切作用只產(chǎn)生剪應(yīng)變而不產(chǎn)生體應(yīng)變。,2024/4/1,巖土力學(xué),細(xì)粒土：類(lèi)似粗料土性狀正常固結(jié)及輕度超固結(jié)土類(lèi)似于松砂和中密砂重度的超固結(jié)土則類(lèi)似于密砂。2．不排水剪剪切中不讓土樣排水，控制體積固定不變機(jī)理：①土體積有膨脹趨勢(shì)→土產(chǎn)生負(fù)值的孔隙水壓力→作用于骨架的有效應(yīng)力增加，使土體不能膨脹。②土體有收縮的趨勢(shì)而控

26、制不讓其收縮時(shí)→土產(chǎn)生正的孔隙水壓力→減小作用于骨架上的有效應(yīng)力→土體不發(fā)生收縮。,2024/4/1,巖土力學(xué),,結(jié)論：密砂產(chǎn)生負(fù)值孔隙水壓力，增加土的抗剪強(qiáng)度；松砂則產(chǎn)生正值孔隙水壓力，降低土的抗剪強(qiáng)度 正常固結(jié)土和輕度超固結(jié)土，類(lèi)似于松砂和中密砂 ，重度超固結(jié)土類(lèi)似于密砂。,2024/4/1,巖土力學(xué),二、總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和有效應(yīng)力抗 剪強(qiáng)度指標(biāo),砂：總應(yīng)力： 有效應(yīng)力：式中：——總應(yīng)力內(nèi)摩擦角——有效應(yīng)力

27、內(nèi)摩擦角同一個(gè)試件，同一種試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度只有一個(gè)，但卻有兩種表達(dá)方式顯然：例：松砂： 密砂：,,,?,?,,圖5-32 有效應(yīng)力破壞包線(xiàn)和總應(yīng)力破壞包線(xiàn),,,,2024/4/1,巖土力學(xué),結(jié)論 有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)的差別實(shí)質(zhì)上是反映試件中孔隙水壓力對(duì)土的抗剪強(qiáng)度的影響?？倯?yīng)力法：用試驗(yàn)方法模擬原位土體的工作條件測(cè) 。有效應(yīng)力法：確切反映土的抗剪強(qiáng)度的實(shí)質(zhì)，是今后發(fā)展方向。但孔隙水壓力

28、 不易測(cè)得。說(shuō)明：理論上，若試件中的孔壓比 （ 為滑動(dòng)面上的正應(yīng)力）與原位土體的孔壓比相同，則用總應(yīng)力法與有效應(yīng)力法得到的抗剪強(qiáng)度就能相互一致。,2024/4/1,巖土力學(xué),三、三軸不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)（UU）和直剪快剪試驗(yàn),1、主要試驗(yàn)過(guò)程,,,2024/4/1,巖土力學(xué),,,,,,,,?,,cu,,?/,,,,,u,II,圖5-33 飽和土不固結(jié)不排水強(qiáng)度包線(xiàn),2．試驗(yàn)結(jié)論1）飽和試件：

29、① 不變 不變 不變②③,,大小取決于先期固結(jié)壓力 愈高， 愈小， 愈大。2）飽和土的孔壓系數(shù)B=1。有效應(yīng)力圓只有一個(gè)證明：設(shè)飽和粘土試樣在地層中所受的垂直固結(jié)壓力為 ，則側(cè)向固結(jié)壓力為（ 為側(cè)向壓力系數(shù)）,,,,,2024/4/1,巖土力學(xué),應(yīng)力圓I，相當(dāng)于時(shí)的情況應(yīng)力圓II，相當(dāng)于對(duì)I試件：其中 —

30、—初始孔隙水壓力 （1）試樣II： ∴ 有效應(yīng)力圓只有一個(gè),2024/4/1,巖土力學(xué),3．與其它試驗(yàn)關(guān)系 無(wú)側(cè)限壓縮，十字板剪切測(cè)得的4．應(yīng)用 不排水強(qiáng)度用于荷載增加所引起的孔隙水壓力不消散，密度保持不變的情況，如地基的極限承載計(jì)算中，若建筑物的施工速度快，地基土的粘性大，透水性小，排水條件差時(shí)應(yīng)采用不排水強(qiáng)度。（二）快剪試驗(yàn) 與三軸不

31、固結(jié)不排水試驗(yàn)方法相對(duì)應(yīng)，在直剪試驗(yàn)中稱(chēng)為快剪試驗(yàn)粘性較大的土樣，快剪試驗(yàn)與UU試驗(yàn)性質(zhì)基本相同低性粘或無(wú)粘性土，快剪試驗(yàn)與UU試驗(yàn)性質(zhì)差別較大,2024/4/1,巖土力學(xué),四、三軸固結(jié)排水試驗(yàn)和直剪慢剪試驗(yàn),,2．試驗(yàn)結(jié)論（1）（2）試驗(yàn)室土樣劃分注：上述定義與天然土層正常固結(jié)、超固結(jié)定義有區(qū)別,,2024/4/1,巖土力學(xué),正常固結(jié)土：天然土：3．應(yīng)用 （1）施工速度較慢，地基土的粘性小，透水性大，排水條件

32、良好時(shí)應(yīng)采用排水強(qiáng)度。 （二）慢剪試驗(yàn)與三軸排水試驗(yàn)方法相對(duì)應(yīng)，在直剪試驗(yàn)中為慢剪試驗(yàn)。,,,,,?,?d,o,摩擦強(qiáng)度,粘聚強(qiáng)度,,,,圖5-35 正常固結(jié)土強(qiáng)度包線(xiàn),,,,,,,,,,圖5-36 天然土?f包線(xiàn),,,?d,c,e,d,a,2024/4/1,巖土力學(xué),五．三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)和直剪快剪試驗(yàn),,,（一）三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)．1、試驗(yàn)過(guò)程,2．試驗(yàn)結(jié)論 將試樣在不同的 下作不排水剪試驗(yàn)，即可得破壞

33、圓,,,,?cu,圖5-38 固結(jié)不排水強(qiáng)度包線(xiàn),2024/4/1,巖土力學(xué),正常固結(jié)：天然土試件：有效應(yīng)力抗剪指標(biāo)：,,,o,,b,,,,,,,,,,?cu,圖5-39 正常固結(jié)土和天然土的固結(jié)不排水強(qiáng)度包線(xiàn),,,,,,,,,,超固結(jié),,正常固結(jié),圖5-40 總應(yīng)力強(qiáng)度包線(xiàn)和有效應(yīng)力強(qiáng)度包線(xiàn),總應(yīng)力圓,有效應(yīng)力圓,,,2024/4/1,巖土力學(xué),3．應(yīng)用 工程上如果土體在加載過(guò)程中既非完全不排水又非完全排水，而常處

34、于兩者之間時(shí)常采用。 較前兩種方法更為常用。（二）固結(jié)快剪試驗(yàn)與三軸固結(jié)不排水方法相對(duì)應(yīng)，在直接試驗(yàn)中的固結(jié)快剪試驗(yàn)。注意：塑性指標(biāo)數(shù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響塑性指標(biāo)數(shù)高的土，各種指標(biāo)比較符合三軸試驗(yàn)同類(lèi)指標(biāo)的變化規(guī)律；塑性指標(biāo)數(shù)較低的粘性土，不同方法所測(cè)得的?相差無(wú)幾。,2024/4/1,巖土力學(xué),六．土的殘余強(qiáng)度,1．排水剪密砂：松砂：強(qiáng)度穩(wěn)定值2、不排水剪密砂，中砂，密、松砂 隨 升高，不存

35、在極松砂?（圖5-42 ）工程應(yīng)用：在飽和疏松的粉細(xì)砂中開(kāi)挖基坑，類(lèi)似不排水狀態(tài)，u??, ?f??, 導(dǎo)致在很低的?下流動(dòng)，此即為流砂和流動(dòng)滑坡的內(nèi)在機(jī)理。,,S(剪變形),,?r,,,,?3,Kf/,(a),(b),,圖5-42不排水試驗(yàn)的殘余強(qiáng)度,,排水試驗(yàn),2024/4/1,巖土力學(xué),粘性土的殘余強(qiáng)度機(jī)理與砂土區(qū)別：前者強(qiáng)度的降低主要是由于在剪切中土的結(jié)構(gòu)起變化所致。,S(剪位移）,正常固結(jié)峰值,,,,,,,超

36、固結(jié)峰值,?,,有效應(yīng)力?/,超固結(jié)土,正常固結(jié)土,,,,殘余強(qiáng)度,,,,,,,?/,?/,?r,*,圖5-43 粘性土的剪切試驗(yàn)曲線(xiàn),工程應(yīng)用 天然滑坡的滑動(dòng)面或斷層面，土體往往因多次滑動(dòng)而經(jīng)歷相當(dāng)大的變形，分析其穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)該采用殘余強(qiáng)度。,2024/4/1,巖土力學(xué),七、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用,（《巖土力學(xué)》張振營(yíng) 中國(guó)水利水電出版社） 土的抗剪強(qiáng)度及其指標(biāo)的確定將會(huì)因所采用的分析方法（總應(yīng)力法或

37、有效應(yīng)力法）的不同而有所不同，必須分別確定和采用相應(yīng)的指標(biāo)。1、當(dāng)采用有效應(yīng)力法進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用有效強(qiáng)度指標(biāo)。只要能比較準(zhǔn)確地確定孔隙壓力，則采用有效強(qiáng)度指標(biāo)是應(yīng)該推薦的； 有效強(qiáng)度指標(biāo)可用直剪的慢剪、三軸不排水剪和固結(jié)不排水剪（監(jiān)測(cè)孔隙壓力）等方法測(cè)定；2、對(duì)于可能發(fā)生快速加荷的正常固結(jié)粘土上地基土的穩(wěn)定分析可采用不排水剪指標(biāo)；,2024/4/1,巖土力學(xué),精品課件！,2024/4/1,巖土力學(xué),精品課件！,2