【精品】关于土体抗剪强度的文献综述.doc

《【精品】关于土体抗剪强度的文献综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、关于土体抗剪强度的文献综述中国民航大学程瑞瑞090741102摘要：土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学指标之一,在计算地基承载力、评价地基稳定性时都要用到土的抗剪强度指标。正确测定土的抗剪强度具有重要的工程意义。强度理论经过近几十年的发展，基本形成了完善的体系。本文介绍了抗剪强度的意义、发展、应用等内容，具有一定参考价值。关键词：抗剪强度、强度理论、抗剪实验、影响因素-、土体抗剪强度在工程建设领域应用的意义土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力，作为土力学指标的重耍一项，其物理意义是山土体

2、颗粒间的内摩阻力以及胶结物与水膜分子引力所造成的粘聚力构成。对于非粘性土来说，英抗剪强度主要是来自十-粒间的内摩擦力，包括山于十颗粒粗糙产生的表面摩擦力以及粗颗粒Z间互相嵌挤联锁作用。对于粘性土，其抗剪强度主要來自内摩擦力外以及土颗粒之间的电分子吸引力以及土中胶结物质对土粒的胶结作用所产生的内聚力。土体的抗剪强度主要涉及到建筑工程中地基承载力、挡土墙土压力以及土坡稳定等,止确的测定分析土体的抗剪强度具有重耍的工程意义。对于建筑工程的地基而言，其所产生的压力对于十•体是局部荷载，局部荷载导致荷载导致土体产生压缩，荷载边缘内外的土粒就会

3、发生竖向的滑动，从而产生剪应力。当荷载大到一定程度吋，荷载边缘土中的剪应力首先达到土的抗剪强度，产生小范围的蜩性变形区，当荷载达到一定程度后，就会形成连续蜩性变形的滑动而，从而地基失去稳定性而破坏，因此必须深入的研究土体抗剪强度指标，以确保工程建设的安全稳定⑴。二、土体抗剪强度的理论1、早期强度理论的发展⑴(1)库仑公式n库伦通过试验将土的抗剪强度指标概括为滑动而丄的法向总应力的函数，公式如下所示：对于无粘性十.，其抗剪强度为：Tf=u・ian①：对于粘性士英抗剪强度为：Tf=C+c•伽①；(1)式-P：Tt-土的抗剪强度；c—剪切

4、而的法向压力；（P—十•的内摩擦角；C—土的内聚力；一土的内摩擦系数；O伽①一内摩擦力。从库伦理论分析，土体的抗剪强度指标影响因素主要为土的内摩擦角（P以及内聚力Co根据公式可知无粘性土的抗剪强度主要収决于土粒表而的粗糙程度以及土粒交鉛排列的情况，对粘性土，抗剪强度山凝聚分量以及摩擦分量两部分纽成。（2）莫尔一库仑理论莫尔提出山于土休的破坏是剪切破坏，当土休任一平面上的剪应力达到抗剪强度时，该点就发生剪切破坏，并说明破坏面上的剪应力是该面上法向应力的函数，莫尔一库仑理论则是以库仑公式作为土体的抗剪强度公式，根据剪应力是否达到抗剪强度

5、作为破坏标准的理论。通过在土体中収一微单元体，作用在该单元休上的两个主应力为"、o3,则作用在与大主应力作用面成a角的平jili上的止应力以及剪应力可根据静力平衡条件求得公式：o=l/2（al+a3）+1/2（al-a3）*cos2at=1/2Col-o3）*sin2a式中：c—任一截而上的法向应力；工一任一截面上的剪切应力；G1—最大主应力；o3—最小主应力；a—最小主应力与截面作用方向的夹角。根据莫尔一库仑理论，当土处于极限平衡状态即应理解为破坏状态，此时的莫尔应力圆即称为极限应力圆或破坏应力圆，相应的一对平面即为土体剪切破坏面

6、。通过土中一点，在",o3作用下可出现一对剪切破裂面，这一对破裂面之间的夹角在al作用方向等于«=（45+（p/2）,它们与最小主应力作用方向的交角为，根据极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系，可建立以下极限平衡条件：al=a3*tan2（45+（p/2）+2C*tan（45+（p/2）o3=ol-tan2（45'-（p/2）-2C^tan（45'-（p/2）2、近代强度理论的认识及发展[2]随着科学实践的发展,人们对土的工程性质认识的深入,对土的抗剪强度的认识也越來越深刻，对强度公式及c、（P值也有了新的认识。简述如下:(1)兰

7、姆(Lambe,T.W)的粘聚力和摩擦强度不同吋发挥的抗剪强度理论，他将粘性土的抗剪强度卄分成三个基本分量：即粘聚力、剪胀和摩擦。他认为：粘聚力在极小的应变下发挥最大，应变稍高一些，就不产生粘聚力，剪胀山零增加到最高，然后随着颗粒的咬合作用的丧失而逐渐消失。当应力〜应变曲线趋于水平时，粘聚力和剪胀对强度影响就不再是主要因素，而英主要因素的则是摩擦。(2)太沙基(Tcrzaghi)有效应力抗剪强度理论即：Tt=C/+G/tan

8、0年代伏斯列夫CHvorslev)提出真强度参数理论。其抗剪强度的数学表达式与式(1)基本相同，C、(p值虽然在物理意义上相同，但是C、申值随试验方法的差别而有所差异。(3)毕肖普(Bishop)和弗雷德伦德(Fredlund)的非饱