土力学 课件 5 土的抗剪强度.pptx

第5章土的抗剪强度1

2010年3月10日凌晨1时30分许，位于山西省北部的子洲县双湖峪镇双湖峪村石沟发生山体滑坡地址灾害，十多户住户房屋被压埋，致44人被压埋，其中17人生还，27人死亡。2案例：陕西子洲山体滑坡原因分析：（1）发生滑塌的山体地形高陡，岩性为砂质黄土，孔隙较大、结构疏松。近20年来发生过多次小型滑塌事故，山体本身存在滑塌隐患；

2010年3月10日凌晨1时30分许，位于山西省北部的子洲县双湖峪镇双湖峪村石沟发生山体滑坡地址灾害，十多户住户房屋被压埋，致44人被压埋，其中17人生还，27人死亡。3案例：陕西子洲山体滑坡原因分析：（2）去冬今春当地降雪较为充沛，累计降水量74.9毫米，较往年同期降水均值18.9毫米明显升高。雨雪融水渗入山体后结冰发生膨胀，天气回暖冰体消融，使坡体自重增大，土体强度降低，土坡稳定性差，引起山体崩塌。（3）被压埋的民房建筑结构不尽合理，受地形条件限。制，过于靠近高陡山体没有足够的有效缓冲区等。

本章提纲5.1概述5.2土的抗剪强度理论5.3土的抗剪强度试验5.4饱和黏性土的剪切性状5.5砂土的剪切性状4

5.1概述土工结构物或地基土强度问题变形问题渗透问题强度特性变形特性渗透特性5

1.各种类型的滑坡平移滑动崩塌旋转滑动流滑一、工程中土体的破坏类型5.1概述6

2.挡土结构物的破坏基坑支护滑裂面挡土墙5.1概述一、工程中土体的破坏类型7

地基p3.地基的破坏一、工程中土体的破坏类型5.1概述8

☆边坡稳定☆土压力☆地基承载力★各种类型的滑坡★挡土结构物破坏★地基的破坏土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力，其数值等于剪切破坏时的滑动面上的剪应力。5.1概述一、工程中土体的破坏类型9

概况：共65个圆筒仓。1913年完工，自重2万吨。事件：完工9月开始装谷物，至10月17日共装入3万吨谷物发生破坏：1小时竖向沉降30.5cm；24小时倾斜26°53′；西端下沉7.32m；东端上抬1.52m；上部钢混筒仓完好无损加拿大特朗斯康谷仓105.1概述

11香港1900年建市，1977年成立土力工程署1972PoShan滑坡(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad5.1概述11

5.1概述?5.2土的抗剪强度理论5.3土的抗剪强度试验5.4饱和黏性土的剪切性状5.5砂土的剪切性状12

一、库仑定律直剪试验库仑（1776）施加σ（=P/A）量测?（=T/A）P上盒下盒STA试验原理5.2土的抗剪强度理论13

抗剪强度与法向应力之间的关系5.2土的抗剪强度理论14一、库仑定律无黏性土黏性土

?f—土的抗剪强度?tg?—摩擦强度-正比于压力?；?—内摩擦角c—黏聚强度-与所受压力无关库仑抗剪强度定律5.2土的抗剪强度理论15（1）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似?f=c+?tg?（2）某土单元的任一个平面上?=?f，该单元就达到了极限平衡应力状态莫尔—库仑强度理论一、库仑定律砂土:τf=σtan?黏性土:

?3?3?1?1????3?1?dlcos?dlsin?1.土中某点的应力状态5.2土的抗剪强度理论二、莫尔-库仑强度理论及土的极限平衡条件16

??O?z+?zx-?xz?x2??1?3rR莫尔应力圆莫尔圆：代表一个土单元的应力状态；圆周上一点代表一个面上的两个应力?与?5.2土的抗剪强度理论17圆心：半径：二、莫尔-库仑强度理论及土的极限平衡条件

2.土的极限平衡条件5.2土的抗剪强度理论18?1f?3??O?c二、莫尔-库仑强度理论及土的极限平衡条件

??O?c?1f?3?1?1破坏判断方法?3=常数：判别对象：土体微小单元（一点）根据应力状态计算出大小主应力σ1、σ3，由σ3计算σ1f，比较σ1与σ1fσ1σ1f弹性平衡状态σ1=σ1f极限平衡状态σ1σ1f破坏状态5.2土的抗剪强度理论19

??O?c?1?3f?3?3?1=常数：根据应力状态计算出大小主应力σ1、σ3，由σ1计算σ3f，比较σ3与σ3fσ3σ3f弹性平衡状态σ3=σ3f极限平衡状态σ3σ3f破坏状态5.2土的抗剪强度理论20

?3?1f45°＋?/2滑裂面的位置与大主应力面夹角：α=45?+?/25.2土的抗剪强度理论21??O?c?1f?32?2?虚线所指位置为滑裂面

5.1概述?5.2土的抗剪强度理论?5.3土的抗剪强度试验5.4饱和黏性土的剪切性状5.5砂土的剪切性状22

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，