土力学课件(清华大学)第五章

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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变形问题强度问题渗透特性变形特性强度特性§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：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

2、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大阪的港口码头档土墙由于液化前倾§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型1.挡土结构物的破坏§5.1土体破坏与土的强度理论1.挡土结构物的破坏§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型广州京光广场基坑塌方§5.1土体破坏与土的强度理论使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死3人，伤17人。挡土墙滑裂面基坑支护1.挡土结构物的破坏§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论平移滑动2.各种类型的滑坡§5土的抗剪强度崩塌旋转滑动流滑二、工程中土体的破坏类型

3、§5.1土体破坏与土的强度理论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。乌江武隆县兴顺乡鸡冠岭山体崩塌§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论龙观嘴黄崖沟乌江2000年西藏易贡巨型滑坡§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论高程（m）滑距（m）553022004000扎木弄沟

4、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§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论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平面示意图5520m滑坡堆积体§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论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50cm?§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏

5、类型§5.1土体破坏与土的强度理论2000年西藏易贡巨型滑坡边坡滑裂面§5土的抗剪强度2.各种类型的滑坡二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论粘土地基上的某谷仓地基破坏3.地基的破坏§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论日本新泻1964年地震引起大面积液化3.地基的破坏§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论地基p滑裂面3.地基的破坏§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§5.1土体破坏与土的强度理论土压力边坡稳定地基承载力挡土结构物破坏各种类型的滑坡地基的破坏核

6、心强度理论§5土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§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§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论直剪试验库仑（1776）试验原理施加σ（=P/A），S量测（=T/A）上盒下盒PSTσ=100KPaSA直剪试验库仑（1776）试验原理试验结果σ=100KPaSσ=200KPaσ=300KPa三、土的强度的机理§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论PSTAO

7、cc粘聚力内摩擦角σ=100KPaSσ=200KPaσ=300KPa直剪试验库仑（1776）试验原理试验结果三、土的强度的机理§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论库仑公式：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NT=NT滑动摩擦三、土的强度的机理§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg（1）滑动摩擦（2）咬合摩擦引起的剪胀滑动摩擦咬合摩擦引起的剪胀三、土的强度的机理§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg（3）颗粒的破碎与

8、重排列滑动摩擦NT颗粒破碎与重排列三、土的强度的机理§5土的抗剪强度§5.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg咬合摩擦引起的剪胀密度（e,粒径