土力学第六章.ppt

直剪试验 土质学与土力学第6章 在不同的垂直压力?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 直剪试验 近似模拟现场排水条件-------加荷速度的快慢 快剪 固结快剪 慢剪 土质学与土力学第6章 三轴压缩试验 土质学与土力学第6章 分别在不同的周围压力?3作用下进行剪切，得到3～4 个不同的破坏应力圆，绘出各应力圆的公切线即为土的抗剪强度包线。 抗剪强度包线 ? ? c ? 三轴压缩试验 土质学与土力学第6章 三轴压缩仪 土质学与土力学第6章 应变控制式三轴仪： 压力室 加压系统 量测系统 轴向加荷系统 三轴压缩试验 三轴压缩试验根据剪切前的固结程度和剪切时的排水条件,可以分为以下三种: 不固结不排水剪 (UU) 固结不排水剪 (CU) 固结排水剪 (CD) 土质学与土力学第6章 土质学与土力学第6章 1.不固结不排水剪（UU） 三轴试验：施加周围压力?3、轴向压力△?直至剪破的整个过程都关闭排水阀门，不允许试样排水固结。 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 直剪试验：通过试验加荷的快慢来实现是否排水。使试样在3～5min内剪破，称之为快剪。 关闭排水阀 土质学与土力学第6章 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 有效应力圆 总应力圆 ?u=0 B C cu ? ? uA A ? 3A ? 1A 饱和黏性土在三组?3下的不排水剪试验得到A、B、C三个不同?3作用下破坏时的总应力圆，但只能得到一个有效应力圆 试验表明：虽然三个试样的周围压力?3不同，但破坏时的主应力差相等，三个极限应力圆的直径相等，因而强度包线是一条水平线。 土质学与土力学第6章 2. 固结不排水剪（CU） 三轴试验：施加周围压力?3时打开排水阀门，试样完全排水固结，孔隙水压力完全消散。然后关闭排水阀门，再施加轴向压力增量△?，使试样在不排水条件下剪切破坏。 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 直剪试验：剪切前试样在垂直荷载下充分固结，剪切时速率较快，使土样在剪切过程中不排水，这种剪切方法为称固结快剪。 打开排水阀 关闭排水阀 土质学与土力学第6章 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 将总应力圆在水平轴上左移uf得到相应的有效应力圆，按有效应力圆强度包线可确定c ?、? ? ? ? ccu c ? ?cu ?? 饱和黏性土在三组?3下进行固结不排水剪试验得到A、B、C三个不同?3作用下破坏时的总应力圆，由总应力圆强度包线确定固结不排水剪总应力强度指标ccu、? cu A B C 土质学与土力学第6章 3. 固结排水剪（CD） 三轴试验：试样在围压?3作用下排水固结，再缓慢施加轴向压力增量△?，直至剪破，整个试验过程中打开排水阀门，始终保持试样的孔隙水压力为零。 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 直剪试验：试样在垂直压力下固结稳定，再以缓慢的速率施加水平剪力，直至剪破，整个试验过程中尽量使土样排水，试验方法称为慢剪。 打开排水阀 土质学与土力学第6章 在整个排水剪试验过程中，uf ＝0，总应力全部转化为有效应力，所以总应力圆即是有效应力圆，总应力强度线即是有效应力强度线，强度指标为cd、?d。 ? ? cd ?d 总结: ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3＋△? ? 3＋△? 对于同一种土，在不同的排水条件下进行试验，总应力强度指标完全不同。 有效应力强度指标不随试验方法的改变而不同，抗剪强度与有效应力有唯一的对应关系。 无侧限抗压强度试验 土质学与土力学第6章 qu qu 加压框架 量表 量力环 升降螺杆 无侧限压缩仪 ?3=0 试样 无侧限抗压强度试验 土质学与土力学第6章 无侧限压缩仪 土质学与土力学第6章 0 cu 无侧限抗压强度试验 qu 无侧限抗压强度试验所得的极限应力圆的水平切线就是破坏包线 应力路径 应力路径： 在外力作用下土中某点的应力变化在应力坐标图中的轨迹 应力路径表征方法 σ～τ直角坐标系：常用于表示已定剪破面上法向应力和剪应力变化的应力路径。 p ～q直角坐标系，p=(σ1＋σ3)/2，q=(σ1－σ3)/2；常表示最大剪应力面上的应力变化 总应力路径（TSP）有效应力路径（ESP） 土质学与土力学第6章 * 道路与机场工程系 土质学与土力学第5章 第*页 道路与机场工程系 道路与机场工程系 第*页 土质学与土力学第6章 第六章 土的抗剪强度 杭州地铁事故 11月15日15时20分许，一段杭州地铁施工工地突然发生路面大面积塌陷事故，导致萧山湘湖风情大道75米路面坍塌，并下陷15米。正在路面行驶的多辆车陷入深坑，多数地铁