土力学与地基基础教学PPT土的抗剪强度汇总.ppt

* 试验重要 试验测量 * 试验重要 试验测量 截距的含义 * 应力符号 * 图 * 图 * 滑裂面位置 讲一下优缺点 * 有效应力指标最科学、最准确地反映了土强度实质。尽管有效应力决定强度，但在很多情况下，，其中u并不能准确确定，而外加荷载产生的总应力一般已知。这样，总应力指标还是有用的，如解决某些工程问题：土石坝水位骤降、基础及建筑物快速施工等。 但由于u本身不能产生抗剪强度，但对于合理或正确模拟排水条件还是由一定的意义。 实际破裂面的方向：应为。 * 超固结土 天然土样，受到（设为） 在三轴压力室中，，正常固结土，与上述土一样服从，c＝0。（曲线上每点对应一个）。 当时， 土变为超固结土； 在下的密度高于正常固结土，强度高于正常固结线； 时，有一，并非泥浆状，肯定有强度。（进行无侧限压缩试验） 超固结土包线由两段组成，交点在先期固结压力附近。 可以用一直线近似表示超固结土包线（不过原点）。 通过控制剪切速率来近似模拟排水条件 1. 固结慢剪： 施加正应力-充分固结慢慢施加剪应力-小于0.02mm/分，以保证无超静孔压 2. 固结快剪 施加正应力-充分固结在3-5分钟内剪切破坏 3. 快剪 施加正应力后立即剪切3-5分钟内剪切破坏 §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 1. 直剪试验 P S T A 设备简单，操作方便 结果便于整理 测试时间短 优点 试样应力状态复杂 应变不均匀 不能控制排水条件 剪切面固定 缺点 §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 1. 直剪试验 P S T A §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 2. 三轴试验 方法： 首先试样施加静水压力—室压（围压） ?1=?2=?3 ； 然后通过活塞杆施加的是应力差 Δ?1= ?1-?3 。 （1）试样应力特点与试验方法： 特点： 试样是轴对称应力状态。垂直应力?z一般是大主应力；径向与切向应力总是相等?r=??，亦即?1=?z；?2=?3=?r 强度包线 (?1-??)f c ? (?1-??)f ? ? ?1 ?1- ?3 ?1 =15% 分别作围压??为100 kPa 、200 kPa 三轴试验，得到破坏时相应的（?1-??)f 绘制三个破坏状态的应力摩尔圆，画出它们的公切线——强度包线，得到强度指标 c 与 ? §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 2. 三轴试验 （2）强度包线 固结排水试验（CD试验） 1 打开排水阀门，施加围压??后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 打开排水阀门，慢慢施加轴向应力差?????以便充分排水，避免产生超静孔压 固结不排水试验（CU试验） 1 打开排水阀门，施加围压??后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差?????过程中不排水 不固结不排水试验（UU试验） 1 关闭排水阀门，围压??下不固结； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差?????过程中不排水 cd 、?d ccu 、?cu cu 、?u （3）试验类型 §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 2. 三轴试验 固结排水试验（CD试验） Consolidated Drained Triaxial test (CD) 抗剪强度指标： cd ?d （c? ??） 试验类型汇总 固结不排水试验（CU试验） Consolidated Undrained Triaxial test (CU) 抗剪强度指标：ccu ?cu 不固结不排水试验（UU试验） Unconsolidated Undrained Triaxial test (UU) 抗剪强度指标： cu ?u （ cuu ?uu ） §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 2. 三轴试验 优点： 1 应力状态和应力路径明确； 2 排水条件清楚，可控制； 3 破坏面不是人为固定的； 4 试验单元体试验 缺点： 设备相对复杂，现场无法试验 说明： ?3＝0 即为无侧限抗压强度试验 （4）优点和缺点 §5.2 抗剪强度测定试验 §5 土的抗剪强度 一、室内试验 2. 三轴试验 §5.1 土体破坏与强度理论 §5.2 抗剪强度测定试验 §5.3 抗剪强度指标 §5 土的抗剪强度 强度指标： 峰值强度指标 与 残余强度指标 §5 土的抗剪强度 §5.3 抗剪强度指标 粘聚力 c内摩擦角 ? 工程应用 三种分类方法 总应力强度指标 与 有效应力强度指标 直剪强度指标 与 三轴试验强