土力学课件(清华大学)5

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1、第五章土的抗剪强度土工结构物或地基土渗透问题渗透特性变形问题变形特性强度问题强度特性§5土的抗剪强度§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§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型三、土的强度的机理四、摩尔-库仑强度理论§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论一、土的强度特点：1.碎散性：强度不是颗粒矿物本身的强度，而是颗粒间相互作用——主要是抗剪强度与剪切破坏，颗

2、粒间粘聚力与摩擦力；2.三相体系：三相承受与传递荷载——有效应力原理；3.自然变异性：土的强度的结构性与复杂性。§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型1.挡土结构物的破坏大阪的港口码头档土墙由于液化前倾§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型1.挡土结构物的破坏广州京光广场基坑塌方使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死3人，伤17人。§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型1.挡土结构物的破坏滑裂面挡土墙基坑支护§5土的抗剪强

3、度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡崩塌平移滑动旋转滑动流滑§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡乌江武隆县兴顺乡鸡冠岭山体崩塌•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。§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2

4、.各种类型的滑坡2000年西藏易贡巨型滑坡龙观嘴黄崖沟乌江§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡2000年西藏易贡巨型滑坡立面示意图5530高程（m）坡高3330m扎木堆积体宽约2500m弄总方量约3亿方沟4000滑坡堆积体220002000400060008000滑距（m）§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡2000年西藏易贡巨型滑坡平面示意图5520m扎木易贡滑坡堰塞湖弄沟2210m2264m滑坡堆积体滑滑坡坡堆

5、堆积积区区2340m2165m§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡2000年西藏易贡巨型滑坡湖水每天上涨50cm?天然坝坝高290m滑坡堰塞湖库容15亿方§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型2.各种类型的滑坡滑裂面边坡§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型3.地基的破坏粘土地基上的某谷仓地基破坏§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型3.地基的破坏日本新泻1964年地震引

6、起大面积液化§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型3.地基的破坏p滑裂面地基§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论二、工程中土体的破坏类型土压力挡土结构物破坏边坡稳定各种类型的滑坡地基承载力地基的破坏核心§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型三、土的强度的机理四、摩尔-库仑强度理论§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理直剪试验库仑（1776）试验原理施加σ（=P/A），S量测（=T/

7、A）σ=100KPaPS上盒AS下盒T§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理直剪试验库仑（1776）σ=300KPa试验原理试验结果σ=200KPaPσ=100KPaSAST§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理σ=300KPa直剪试验库仑（1776）σ=200KPa试验原理试验结果σ=100KPaSf：c土的抗剪强度Otg：库仑公式：摩擦强度-正比于压力c粘聚力c：ctanf内摩擦角粘聚强度-与所受压力无关§5土的抗剪

8、强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理1.摩擦强度tgNT=N（1）滑动摩擦T滑动摩擦§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理1.摩擦强度tg（2）咬合摩擦引起的剪胀滑动摩擦咬合摩擦引起的剪胀§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理N1.摩擦强度tgT（3）颗粒