土质学与土力学第七章土的抗剪强度

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1、第七章土的抗剪强度土工结构物或地基土渗透问题变形问题强度问题渗透特性变形特性强度特性§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压力系数§7.5饱和粘性土的土的抗剪强度§7.6应力路径与破坏主应力线简介§7土的抗剪强度§7土的抗剪强度本章需要重点掌握内容：1）掌握库仑公式、莫尔—库仑强度理论；2）掌握土的抗剪强度指标的测定方法；3）掌握不同固结和排水条件下土的抗剪强度指标的意义及其应用；本章需要了解内容：1）孔隙压力系数A和B2）应力路径概念3）抗剪强

2、度的影响因素。4）能利用抗剪强度的基本理论和试验方法解决实际工程土中的强度和稳定问题。一、土的强度特点二、工程中土体的破坏类型§7土的抗剪强度§7.1土的抗剪强度概述一、土的强度特点：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。§7.1土的抗剪强度概述大阪的港口码头挡土墙由于液化前倾二、工程中土体的破坏类型1.挡土结构物的破坏§7.1土的抗剪强

3、度概述1.挡土结构物的破坏二、工程中土体的破坏类型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。§7.1土的抗剪强度概述挡土墙滑裂面基坑支护1.挡土结构物的破坏二、工程中土体的破坏类型§7.1土的抗剪强度概述平移滑动2.各种类型的滑坡崩塌旋转滑动流滑二、工程中土体的破坏类型§7.1土的抗剪强度概述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

4、法通航滑坡体崩入乌江近百万方；江水位差数米。乌江武隆县兴顺乡鸡冠岭山体崩塌2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型龙观嘴黄崖沟乌江2000年西藏易贡巨型滑坡2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型高程（m）滑距（m）553022004000扎木弄沟滑坡堆积体08000400020006000立面示意图坡高3330m堆积体宽约2500m总方量约3亿方2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型2000年西藏易贡巨型滑坡易贡滑坡堰塞湖滑坡堆积区扎木弄沟2264m2210m2165m2340m平面示

5、意图5520m滑坡堆积体2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型2000年西藏易贡巨型滑坡天然坝坝高290m滑坡堰塞湖库容15亿方湖水每天上涨约50cm?2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型2000年西藏易贡巨型滑坡边坡滑裂面2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型粘土地基上的某谷仓地基破坏3.地基的破坏二、工程中土体的破坏类型日本新泻1964年地震引起大面积液化3.地基的破坏二、工程中土体的破坏类型地基p滑裂面3.地基的破坏二、工程中土体的破坏类型土压力边坡稳定地基承载力挡土结构物破

6、坏各种类型的滑坡地基的破坏核心强度理论二、工程中土体的破坏类型1.库仑公式2.应力状态与摩尔圆3.极限平衡应力状态4.摩尔-库仑强度理论5.破坏判断方法6.滑裂面的位置§7.2土的抗剪强度理论PSTAc粘聚力内摩擦角f：土的抗剪强度tg：摩擦强度-正比于压力c：粘聚强度-与所受压力无关固定滑裂面一般应力状态如何？判断是否破坏？借助于莫尔圆库仑公式及抗剪强度指标（总应力法与有效应力法）==三维应力状态二.应力莫尔圆二维应力状态莫尔圆应力分析符号规定材料力学+-+-土力学正应力剪应力拉为正

7、压为负顺时针为正逆时针为负压为正拉为负逆时针为正顺时针为负二.应力莫尔圆Oz+zx-xzx213rR+-1二.应力莫尔圆大主应力：小主应力:圆心：半径：σz按顺时针方向旋转ασx按顺时针方向旋转α莫尔圆：代表一个土单元的应力状态；圆周上一点代表一个面上的两个应力与三.极限平衡应力状态极限平衡应力状态：有一对面上的应力状态达到=f土的强度包线：所有达到极限平衡状态的莫尔园的公切线。f三.极限平衡应力状态f强度包线以内：任何一个面上的一对应力与都没有达到

8、破坏包线，不破坏；与破坏包线相切：有一个面上的应力达到破坏；与破坏包线相交：有一些平面上的应力超过强度；不可能发生。四.莫尔—库仑强度理论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四.莫尔—库仑强度理论莫尔-库仑强度理论表达式－极限平衡条件1f3Oc四.莫尔—库仑强度理论莫尔-库仑强度理论表达式－