土的抗剪强度课件

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1、第五章土的抗剪强度第一节土的抗剪强度概述第二节抗剪强度测定方法第三节孔隙压力系数第四节土的抗剪强度指标第五节土的应力路径上一章介绍了地基变形的问题，本章将主要介绍土的强度理论、抗剪强度的主要测定方法、土的抗剪强度指标及其影响因素，并对孔隙压力系数和应力路径的概念和应用进行探讨。由于土的成因、应力历史以及周围环境的不同，它们在受荷以后的反映也就各不相同，而且还随时间而改变。所以土的性质十分复杂，特别是它的强度特性。因此，土的强度特性一直是岩土工作者的重要研究课题之一。【岩土力学】第五章土的抗剪强度2第一节土的抗剪强度概述抗剪强度的定义

2、：指土体抵抗剪切破坏的极限能力。土的抗剪强度是土的重要力学性质之一，建筑物地基和路基的承载力、挡土墙和地下结构的土压力、堤坝、基坑、路堑以及各类边坡的稳定性均由土的抗剪强度所控制。直剪试验【岩土力学】第五章土的抗剪强度3当土体受到荷载作用后，土中各点将产生剪应力。当某一点的剪应力达到土的抗剪强度，在剪切面两侧的土体将产生相对位移而发生滑动破坏，该剪切面也称滑动面或破坏面。随着荷载的继续增加，土体剪应力中的剪应力达到抗剪强度的区域（塑性区）越来越大，最后各个破坏点的滑动面连成一个连续的滑动面，土体将因此发生整体剪切破坏而丧失稳定性。

3、力应【岩土力学】第五章土的抗剪强度正4一、库伦公式（抗剪强度τ方程）f无粘性土tg公式(5-1)f____是内摩擦角,与土颗粒的大小形状、粗糙程度、土的密实程度和饱和度有关，中砂、粗砂、砾砂＝28°～36°____作用于剪切面上的正应力【岩土力学】第五章土的抗剪强度5粘性土ctg公式（5－2）f____较无粘性土的小，饱和粘性土有时为零C____粘聚力反映土的力学性质（抗剪强度）大小的指标……c、土类砂土的内摩擦角（°）峰值强度松（休止角）中密密无塑性粉土26～3028～3230～34均匀细砂到中砂

4、26～3030～3432～36级配良好的砂30～3434～4038～46砾砂32～3636～4240～48【岩土力学】第五章土的抗剪强度6无粘性土的τ主要来源于内摩擦力f粘性土因较小，则较多依靠粘聚力（原始粘聚力、固化粘聚力）。原始粘聚力——土颗粒之间的分子引力固化粘聚力——化合物的胶结作用。其中，固化粘聚力会因土结构的破坏而丧失，故不能扰动基底土。【岩土力学】第五章土的抗剪强度7同一种土的C、也不是常数，其主要受试验方法、试验条件（固结、排水条件）以及试验的应力水平（可以说成法向应力大小）等的影响(右图5-2)。另外，随着深度

5、的增加，土的抗剪强度指标也随之增加。【岩土力学】第五章土的抗剪强度93124【岩土力学】第五章土的抗剪强度10二、抗剪强度的有效应力表示法土体的剪应力仅能由土的骨架承担，土的抗剪强度并不简单取决于剪切面上的总法向应力，而取决于该面上的有效法向应力，土的抗剪强度应该表示为剪切面上的有效法向应力的函数。为此，根据有效应力原理，库仑公式的有效应力表示法为：''(u)tgtg'fc'(u)tg'c''tg'f公式（5－3）【岩土力学】第五章土的抗剪强度11c'——土的有效粘聚力（kpa）'——土的有效

6、内摩擦角（）'——作用在剪切面上的有效法向应力（kpa）u——孔隙水压力（kpa）抗剪强度的表示方法：总应力法——c、为土的总应力强度指标'有效应力法——c’、为有效应力强度指标【岩土力学】第五章土的抗剪强度12饱和土的渗透固结过程实际是孔隙水压力消散和有效应力增长的过程，因此，随着固结过程的发展有效应力增加，则抗剪强度随之增长。用有效应力法来表示抗剪强度能比较准确反映土的实际的力学性质。但由于难以取得准确的孔隙水压力，所以工程上常常采用总应力法来确定抗剪强度，为弥补总应力法的不足，须在确定C、值时选择最接近实际的试验方法，

7、以取得合理的强度指标。【岩土力学】第五章土的抗剪强度13三、土的极限平衡理论（摩尔——库仑强度理论）目的：学会如何确定土体实际应力以便进行强度校核。极限平衡状态：土体中任一点在某方向的平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，认为该点处于极限平衡状态。【岩土力学】第五章土的抗剪强度141、剪切面应力状态(1)、静力平衡条件dscosdscosdssin01dssindssindscos03联立求解得：11＝(＋〕＋(－)cos21313221()sin21

8、32【岩土力学】第五章土的抗剪强度15【岩土力学】第五章土的抗剪强度16(2)、用摩尔园求τ、σ条件：直角坐标系、按一定的比例、圆心13R13半径作园(，)022(3)、剪切面的应力状态任意点A的坐标