5土的抗剪强度完整版.ppt

破裂面 破裂角： 破坏面与大主应力作用面间的夹角 问题:土体的最大剪应力面是否即剪切破裂面? 对于饱和软粘土,在不排水条件下,其内摩擦角为0,此时土体的最大剪应力面即为剪切破裂面. 必威体育精装版.课件 * 第二节 抗剪强度的测定方法 测定土抗剪强度指标的试验称为剪切试验 按照常用的试验仪器将剪切试验分为 直接剪切试验 三轴压缩试验 无侧向抗压强度试验 十字板剪切试验 近似模拟 必威体育精装版.课件 * 直接剪切试验 应变控制式直剪仪 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 应变控制式直剪仪的试验原理： 对同一种土至少取4个平行试样，分别在不同垂直压力?下剪切破坏，将试验结果绘制抗剪强度?f与相应垂直压力?的关系图。试验结果表明，对于粘性土?f ~ ?基本上呈直线关系，直线方程可用库伦公式表示；对于无粘性土， ?f ~ ?则是通过原点的直线。 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 的缺点 直接剪切仪 限定剪切面不一定是最薄弱面 剪切面上剪应力分布不均匀 剪切面在剪切过程中是逐渐缩小的 不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力 构造简单 操作方便 的优点 直接剪切仪 必威体育精装版.课件 * 三轴压缩试验 对同一种土至少取3个平行试样，分别在不同周围压力?3 和轴压?1 作用下剪切破坏，将试验结果绘制为若干个极限应力圆。根据莫尔-库伦理论，这一组极限应力圆的公共切线即为土的抗剪强度包线，可近似取为一条直线，直线的方程即为库伦公式所表示的方程。 三轴压缩仪的试验原理： 必威体育精装版.课件 * c 0 三轴压缩试验原理 必威体育精装版.课件 * 的优点 三轴压缩仪 的缺点 三轴压缩仪 能较严格地控制排水条件 剪切破坏面为最薄弱面 试验设备、试验过程相对复杂 试样的受力状态为轴对称情况，与实际土体的受力状态未必相符 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 无侧限抗压强度试验 三轴压缩试验当周围压力为零时即为无侧限试验条件，此时只有轴向压力，所以也称单轴压缩试验。 由于试样的侧向力为零，在轴向受压时，其侧向变形不受限制，故又称无侧限压缩试验。 由于试样是在轴向压缩的条件下破坏的，因此把这种情况下土能承受的最大轴向压力称为无侧限抗压强度，以qu表示 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 极限应力圆 必威体育精装版.课件 * 应用： 代替三轴试验（当?3 =0） 可用来求土的灵敏度 缺点： 无粘性土以及太软土（流塑）不可 试验快 , 水来不及排除 必威体育精装版.课件 * 十字板剪切试验 原位十字板剪切试验是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度的方法。这种方法适用于在现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀的饱和软粘土。 无需钻孔取得原状土样,从而使土少受扰动,试验时土的排水条件和受力状态与实际条件十分接近. 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 必威体育精装版.课件 * 第四节 土的抗剪强度指标 一.粘性土在不同固结和排水条件下的抗剪强度指标 1.固结不排水剪试验(又称固结快剪,以符号Cu表示) 试验过程 土样 固结不排水试验（CU试验）是在施加周围压力时充分排水（固结），而在施加轴向压力直至剪切破坏的整个试验过程中不允许排水（不排水）。 必威体育精装版.课件 * 饱和粘性土的固结不排水抗剪强度受应力历史的影响，所以首先要区分试样是处于什么样的固结状态。 正常固结状态的试样在剪切过程中体积有减小的趋势（剪缩），但由于不允许排水，故产生正的孔隙水压力；而强超固结状态的试样在剪切过程中，先表现为剪缩（产生正的孔隙水压力），然后转为剪胀（产生负的孔隙水压力）。 必威体育精装版.课件 * 试验结论 a.正常固结饱和粘土 必威体育精装版.课件 * 剪切过程中不排水，根据有效应力原理可知，有效应力圆与总应力圆直径相等，位置不同。 因为正常固结状态的试样在剪切破坏时产生正的孔隙水压力，故有效应力圆在总应力圆的左边。 总应力破坏包线和有效应力破坏包线都通过原点，说明固结压力为零的土不会具有抗剪强度。 必威体育精装版.课件 * 超固结状态 正常固结状态 ccu 0 a b c b.超固结饱和粘土 超固结状态土的固结不排水试验 必威体育精装版.课件 * 超固结状态的饱和粘性土的固结不排水剪切试验得到的总应力破坏包线是一条略平缓的曲线，可近似以直线ab代替，与正常固结状态土的固结不排水破坏包线bc相交，bc的延长线通过原点。实用上将abc折线取为一条直线。 由于超固结状态的土样在剪切破坏时，产生负的孔隙水压力，有效应力圆在总应力圆的右边。 必威体育精装版.课件 * 2.不固结不排水剪试验(又称快剪,以符号UU表示) 土样 试验过程 不固结不排水试验（UU试验）是在施加周围压力时不排水（不固结），且在施加轴向压力