第4章 土的抗剪强度与地基承载力ppt课件.ppt

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1、第四章土的抗剪强度与地基承载力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§4.1土体破坏与强度理论§4.2抗剪强度测定试验§4.3应力路径与破坏主应力线§4.4抗剪强度指标§4.5动强度与砂土的振动液化§4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§4土的抗剪强度§4.1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：土的强度的结构性与复杂性。§4土的抗剪强

2、度§4.1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§4土的抗剪强度§4.1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§4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§4.1土体破坏与土的强度理论1.挡土结构物的破坏§4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§4.1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§4土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论平移滑动2.各种类型的边坡§4土的抗剪强度崩

3、塌旋转滑动流滑二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论边坡滑裂面§4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§4.1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§4土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论地基p滑裂面3.地基的破坏§4土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论§4土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论认识1、破坏表现为土体相对滑动。滑动时通常可以找到贯通的滑动面。土的强度问题实际上就是土体内的一部分与另一部分的相对滑动的抵抗力。亦即土的抗剪强度

4、2、在外荷载作用下，土体中将产生剪应力和剪切变形，当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度时，土就沿剪应力作用方向发生相对滑动，该点便发生剪切破坏。土的强度问题实际上就是抗剪强度问题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心强度理论§4土的抗剪强度二、工程中土体的破坏类型§4.1土体破坏与土的强度理论工程中的强度问题概述土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力§4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§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论三、土的强度的机理§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论

5、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§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论PSTAOc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§4土的抗剪强度§4.1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§4土的抗

6、剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg（1）滑动摩擦土的抗剪强度的构成因素（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§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg土的抗剪强度的构成因素（3）颗粒的破碎与重排列滑动摩擦NT颗粒破碎与重排列三、土的强度的机理§4土的抗剪强度§4.1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土的抗剪强度的构成因素密度（e,粒径级配（Cu,Cc）颗粒的矿物成分对于：砂土>粘性土；高岭石>伊里石>蒙特石粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比）在其他条件相同时：对于砂土，颗粒

7、的棱角提高了内摩擦角对于碎石土，颗粒的棱角可能降低其内摩擦角影响土的摩擦强度的主要因素：三、土的强度的机理§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论1.摩擦强度tg土的抗剪强度的构成因素粘聚强度机理静电引力（库仑力）范德华力颗粒间胶结假粘聚力（毛细力等）粘聚强度影响因素地质历史粘土颗粒矿物成分密度离子价与离子浓度----+三、土的强度的机理§4土的抗剪强度§4.1土体破坏与土的强度理论2.凝聚强