土力学-东南大学等7-3土的抗剪强度

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1、第7章土的抗剪强度Shearstrengthofsoil§7.1概述§7.2土的抗剪强度理论§7.3土的抗剪强度试验§7.4三轴压缩试验中的孔隙水压力系数§7.5饱和黏性土的抗剪强度§7.6应力路径在强度问题中的应用§7.7无黏性土的抗剪强度根据有效应力原理，给出土中总应力后，求取有效应力的关键在于孔隙水压力。根据三轴实验结果，引用孔隙压力系数A和B，建立轴对称应力状态下土中孔隙水压力与大、小主应力之间的关系。第7章土的抗剪强度§7.4三轴压缩试验中的孔隙水压力系数第7章土的抗剪强度§7.4三轴压缩试验中的孔隙水压力系数一、孔隙水压力系数B条件：B

2、是在施加围压（各向同等压力增量）Δσ3时,且不排水条件下测出的。定义：意义：B是与土的饱和度有关的参数干土B=0,饱和土B=1,∴0≤B≤17-21第7章土的抗剪强度§7.4三轴压缩试验中的孔隙水压力系数二、孔隙水压力系数A条件：A是在施加轴向压力增量Δσ1时,且不排水条件下测出的。定义：设在偏差应力(Δσ1-Δσ3)增量作用下，孔隙水压力增量为Δu1完全饱和土第7章土的抗剪强度§7.4三轴压缩试验中的孔隙水压力系数二、孔隙水压力系数A非饱和土体意义：A与土的固结状态有关NC粘土A=0.5~1.0;OC粘土A<0,(超固结程度越高,A越小)A可达-

3、0.5;高灵敏土A>1.0在三向应力Δσ1和Δσ3共同作用下的超静孔隙水压力完全饱和土体7-287-27b333333△△有效应力圆总应力圆u=0BCcuuAA3A1A三个试样只能得到一个有效应力圆7.5.1不排水剪抗剪强度（UU）第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度饱和粘性土在三组3下的不排水剪试验得到A、B、C三个不同3作用下破坏时的总应力圆试验表明：虽然三个试样的周围压力3不同，但破坏时的主应力差相等，三个极限应力圆的直径相等，因而强度包线是一条水平线7.5.2固结不排水剪（CU）三轴试验：施加周围压

4、力3时打开排水阀门，试样完全排水固结，孔隙水压力完全消散。然后关闭排水阀门，再施加轴向压力增量△，使试样在不排水条件下剪切破坏333333△△打开排水阀关闭排水阀第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度333333△△将总应力圆在水平轴上左移uf得到相应的有效应力圆，按有效应力圆强度包线可确定c、ccuccu饱和粘性土在三组3下进行固结不排水剪试验得到A、B、C三个不同3作用下破坏时的总应力圆，由总应力圆强度包线确定固结不排水剪总应力强度指标ccu、cuABC第7章土的抗剪强度§7.

5、5饱和粘性土的抗剪强度7.5.2固结不排水剪（CU）7.5.3.固结排水剪（CD）三轴试验：试样在周围压力3作用下排水固结，再缓慢施加轴向压力增量△，直至剪破，整个试验过程中打开排水阀门，始终保持试样的孔隙水压力为零333333△△打开排水阀第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度在整个排水剪试验过程中，uf＝0，总应力全部转化为有效应力，所以总应力圆即是有效应力圆，总应力强度线即是有效应力强度线。强度指标为cd、dcdd总结:33333＋△3＋△对于同一种土，在不同的排水条件下进行试验，总应力强度指

6、标完全不同有效应力强度指标不随试验方法的改变而不同，抗剪强度与有效应力有唯一的对应关系7.5.3.固结排水剪（CD）第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度三种三轴试验结果的对比第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度7.5.4抗剪强度指标的选用土的抗剪强度指标随试验方法、排水条件的不同而异，对于具体工程问题，应该尽可能根据现场条件决定采用实验室的试验方法，以获得合适的抗剪强度指标试验方法适用条件不排水剪或快剪地基土的透水性和排水条件不良，建筑物施工速度较快排水剪或慢剪地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物加荷速率较慢固结不排水剪或固结

7、快剪建筑物竣工以后较久，荷载又突然增大，或地基条件等介于上述两种情况之间第7章土的抗剪强度§7.5饱和粘性土的抗剪强度粘性土的残余强度指标Cr、φr硬粘土具有应变软化特征。当峰值强度出现，随着剪应变的增加，剪应力会慢慢趋于一稳定值，即残余强度τfrΦr略小于φ，Cr≈0所以残余强度与峰值强度相比主要表现在内聚力下降。试验表明，残余强度与土的结构关系不大，所以用重塑土求得的残余强度与原状土样的残余强度基本相同。用途：评价土坡的稳定性，和土坡的复活评价。例题分析【例】对某种饱和粘性土做固结不排水试验，三个试样破坏时的大、小主应力和孔隙水压力列于表中，试

8、用作图法确定土的强度指标ccu、cu和c、周围压力3/kPa1/kPauf/kPa60100150143220