土的抗剪强度与地基承载力.ppt

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1、一、室内试验二、野外试验直剪试验、三轴试验等制样（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5.3抗剪强度指标的确定直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，前者是等速推动试样产生位移，测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移。我国普遍采用的是应变控制式直剪仪。1－轮轴；2－底座；3－透水石；4－量表；5－活塞；6－上盒；7－土样；8－量表；9－量力环；10－下盒5.3.1直接剪切试验应变控制式直剪仪的试验原理在不同的垂直

2、压力下进行剪切试验，得相应的抗剪强度τf，绘制τf-曲线，得该土的抗剪强度包线a）剪应力τ与剪切位移δ之间关系b）粘性土试验结果对同一种土至少取4个重度和含水量相同的试样，分别在不同法向压力下剪切破坏，一般可取垂直压力为100、200、300、400kPa。直剪试验的剪切位移及剪应力计算公式如下：PSTA在直剪试验过程中，根据加荷速率的快慢可将试验划分为:快剪；固结快剪；慢剪三种。直接剪切仪是目前室内土的抗剪强度最基本的测定方法，具有构造简单，操作方便等优点。主要缺点：①剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是土样最薄弱的面。②剪切面

3、上剪应力分布不均匀，土样剪切破坏时先从边缘开始，在边缘发生应力集中现象，且竖向荷载会发生偏转。③在剪切过程中，土样剪切面逐渐缩小，而在计算抗剪强度时却是按土样的原截面积计算的。④试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力，在进行不排水剪切时，试件仍有可能排水，特别是对于饱和粘性土，由于它的抗剪强度受排水条件的影响显著，故不排水试验结果不够理想。⑤试验时，上、下盒之间的缝隙中易嵌入砂粒，使试验结果偏大。直剪试验优缺点：试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽应用范围：⑴重大工程与科学研究；⑵一级建筑物5.3.2

4、三轴压缩试验主机系统稳压调压系统量测系统孔压传感器体变管轴向位移量测轴向力量测压力泵调压阀压力表压力室压力室底座主机马达主机框架离合器Casagrande1930年首先使用，可控制排水条件；可完整的描述试样受力、变形和破坏的全过程；可进行不同应力路径的试验；应力状态明确；变形量测简单常规三轴试验仪1－-调压筒；2一周围压力表；3一体变管；4一排水管；5一周围压力阀；6一排水阀；7一变形量表；8一量力环；9一排气孔；10一轴向加压设备；11一试样；12一压力室；13一孔隙压力阀；14一离合器；15一手轮；16一量管阀；17一零位指示器；

5、18一孔隙水压力表；19一量管试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽测定：轴向应变轴向应力体积应变或孔压横梁量力环百分表量测体变或孔压常规三轴试验方法：类型施加σ3时施加σ1－σ3时量测固结排水固结排水体变固结不排水固结不排水孔隙水压力不固结不排水不固结不排水孔隙水压力三轴压缩试验三种试验方法：三轴试验莫尔破坏强度包线三轴压缩试验强度包线一般先测定孔压系数B。多用于砂性土，三轴试验优点：能够控制排水条件以及可以量测土样中孔隙水压力的变化。此外，三轴试验中试件的应力状态也比较明确，剪切破坏时的破裂面在试件的最弱处

6、，不像直接剪切仪那样限定在上下盒之间。三轴压缩仪还可用以测定土的其他力学性质，如土的弹性模量。一般来说，三轴试验的结果还是比较可靠的。常规三轴压缩试验的主要缺点：试样所受的力是轴对称的，也即试件所受的三个主应力中，有两个是相等的，但在工程际中土体的受力情况并非轴对称的情况，真三轴仪可在不同的三个主应力（）作用下进行试验。v应力应变关系－松砂及正常固结粘土与围压有关非线性剪胀性固结排水试验围压小中大三轴试验曲线：应力应变关系－松砂及正常固结粘土1Ei1Et变形模量：≠弹性模量泊松比：弹塑性固结排水试验应力应变关系－密

7、砂及超固结粘土与围压有关非线性剪胀性固结排水试验v围压小中大应力应变关系－松砂及正常固结粘土u固结不排水试验围压小中大固结不排水试验应力应变关系－密砂及超固结粘土＋－u围压小中大【解】采用有效应力法1、试验装置2、试验结果因只能作出一个应力圆，当仅为测定饱和粘性土的不排水抗剪强度时：1百分表；2试样；3升降螺杆4量力环；5加压框架；6手轮无侧限抗压强度试验结果5.3.3无侧限抗压强度试验ququ3=0无侧限压缩仪利用无侧限抗压强度试验可以测定饱和粘性土的灵敏度St。土的灵敏度是

8、以原状土的强度与同一种土经重塑后（完全扰动但含水量不变）的强度之比来表示的。土的灵敏度越高，其结构性愈强，受扰动后土的强度降低就越多。粘性土受扰动而强度降低的性质，一般来说对工程建设是不利的，如在基坑开挖过程中，因施工可