土力学8-土的抗剪强度.pdf

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1、土力学土力学SoilMechanicsSoilMechanics长安大学地测学院长安大学地测学院林鸿州林鸿州土力学土的基本性质(SoilProperties)土的组成(SoilComposition)土的工程分类(ClassificationofSoil)土的渗透性与渗流(FlowofWaterinSoil)有效应力原理(EffectiveStressConcept)土体中的应力(StressesinaSoilMass)土的压缩性(CompressibilityofSoil)土的抗剪强度

2、(ShearStrengthofSoil)土的击实特性(SoilCompaction)土力学侧向土压力(LateralEarthPressure)土坡稳定性(SlopeStability)浅基础的承载力(SoilBearingCapacityforShallowFoundation)土的抗剪强度(ShearStrengthofSoil)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（剪切破坏），颗粒间粘聚力与摩擦力三相体系三相体系：：三相承受与传递荷载—有

3、效应力原理自然变异性自然变异性：：土的强度的结构性与复杂性工程中土体的破坏类型挡土结构物的破坏美国某桥头挡土墙破坏（2003年9月10日）工程中土体的破坏类型挡土结构物的破坏使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死3人，伤17人广州京光广场基坑塌方工程中土体的破坏类型各种类型的滑坡滑坡体土方量约3亿方形成坝高290m的天然土石坝堰塞湖水位每天上涨50cm天然坝2个月后溃坝2000年西藏易贡巨型滑坡工程中土体的破坏类型各种类型的滑坡滑裂面边坡破坏示意图工程中土体的破坏类型地基的破坏粘土地基上的某

4、谷仓地基破坏工程中土体的破坏类型地基的破坏地基液化引起的储油罐倾斜—日本神户(1995年阪神地震)工程中土体的破坏类型地基的破坏p滑裂面地基承载力破坏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强度理论莫尔-库仑强度理论Mohr(1900)破坏准则－土单元的某一个平面上的抗剪强度是该面上作用的f法向应力的单值函数,=f()f在一定的应力范围内，可以用线性函数近似，即Coulomb抗剪强度公式：=c+tanf某土单元的任一个平面上=

5、，该单元就达到了f极限平衡应力状态c,c,::抗剪强度指标抗剪强度指标((粘聚力，内摩擦角粘聚力，内摩擦角))莫尔-库仑强度理论Mohr破坏包络线CA:未破坏(failureenvelope)BB:该面的应力达到破坏状态f=f()C:不可能发生AφMohr-Coulomb破坏公式f=c+tanc沿某一平面上的正应力和剪应力(,)nn12n31n3θ131313sin2cos2nn222莫尔圆：代表一个单元的应力状态；圆上一点：代表

6、一个面上的两个应力与土体的极限平衡应力状态极限平衡应力状态：有剪切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圆的公切线f土体的应力状态强度包线以内：任何一f个面上的一对应力与都没有达到破坏包线，不破坏与破坏包线相切：该面上的应力达到破坏状态与破坏包线相交：有一些平面上的应力超过强度；不可能发生莫尔-库仑强度理论表达式－极限平衡条件13213sin13132cotcccot2ctanf132

7、cO3113ccot2莫尔-库仑强度理论表达式－极限平衡条件1f13ctanf452232c452O31破裂面13ccot2213tan452ctan4522231tan452ctan4522饱和土的抗剪强度公式有效应力原理的引入ufcuc()tantanctanfc’,’:有效粘聚

8、力，有效内摩擦角(有效抗剪强度指标)u:土中的孔压抗剪强度的测定直剪试验、三轴试验等室内试验制样（重塑土）或现场取样缺点：扰动优点：应力条件清楚，易重复野外试验十字板扭剪试验、旁压试验等原位试验缺点：应力条件不易掌握优点：原状土的原位强度直剪试验(DirectShearTest)直剪试验(Coulomb,1776)试验方法施加σ（=P/A）σ=300kPa施加水平变位Sσ=200kPa量测P（=T/A）σ=100kPa上盒A变位SS下