土力学PPT课件版 第七章 土的抗剪强度.ppt

第七章：土的抗剪强度,第一节：概述,加拿大 Transcona 谷仓,1913 年 9 月装谷物，至 31822立方米时，发现谷仓 1 小时内竖向沉降达 30.5cm ，并向西倾斜， 24 小时后倾倒，西侧下陷 8.8m ，东侧抬高 1.5m ，倾斜 27度地基虽破坏，但钢筋混凝土筒仓却安然无恙，后用 388 个 50T 千斤顶纠正后继续使用，但位置较原先下降 4m 事故的原因是：设计时未对谷仓地基承载力进行调查研究，而采用了邻近建筑地基 352kPa 的承载力，事后 1952 年的勘察试验与计算表明，该地基的实际承载力为 193.8 276.6kPa ，远小于谷仓地基破坏时 329.4kPa 的地基压力，地基因超载而发生强度破坏1996年发生在美国加州的La Conchita ，因居民已提前撤离，故未造成人员伤亡La Conchita 大滑坡,路基失稳,重力式挡墙失稳,基坑失稳,2008年11月15日15:20左右，杭州市风情大道地铁一号线,本章介绍：,土的抗剪强度的基本理论,抗剪强度的测定方法,第二节：土的抗剪强度理论,一、库仑公式及抗剪强度指标,库仑试验及库仑公式：,砂土：,粘性土：,抗剪强度指标的含义：,有效应力原理,某平面上受到 作用，该面是否被剪坏？,二、莫尔-库仑强度理论及极限平衡条件,1.土中一点的应力状态及莫尔圆,圆上的点和单元中的面的对应关系：,2、极限平衡条件,或：,破坏面的方向？,如何判断某点是否被剪坏？,第三节：土的抗剪强度试验,一、直接剪切试验（直剪试验）,试验方法：,排水条件及控制方法：,优缺点：,快剪,固结快剪,慢剪,第三节：土的抗剪强度指标的测定,二、三轴压缩试验,排水条件,（1）不固结不排水,UU试验,（2）固结不排水,CU试验,（3）固结排水,CD试验,三轴试验的排水条件,围压,围压+竖向压力,固 结(不固结),排水(不排水),排水阀是否打开,排水阀是否打开,Consolidated,Drained,Undrained,Unconsolidated,饱和黏性土不固结不排水剪,总应力强度指标,有效应力强度指标,无法确定,Why not?,三、无侧限抗压强度试验：(单轴压缩试验）,四、十字板剪切试验,柱体上下平面的抗剪强度产生的抗扭力矩,柱体侧面剪应力产生的抗扭力矩,第四节：孔隙压力系数（自学，如有兴趣）,第五节：饱和粘土的抗剪强度,饱和土的抗剪强度取决于有效应力。

饱和粘土的抗剪强度随固结的进行而逐渐加大室内试验通过控制排水条件来模拟饱和粘土的固结程度总应力强度指标,有效应力强度指标,2. 固结不排水剪,总应力强度指标,（1）正常固结,（2）超固结,有效应力强度指标,正常固结,超固结,1.不 固结不排水剪（已讲过）,3. 固结排水剪,总应力强度指标,（1）正常固结,（2）超固结,有效应力强度指标,总 结,（1） 饱和粘土的抗剪强度与固结程度密切相关2） 抗剪强度：固结排水固结不排水不固结不排水3） 在工程应用时，应选择与实际工程中排水条件相近的指标第七节、无黏性土的抗剪强度,1. 影响无黏性土抗剪强度的主要因素,颗粒较粗而无粘聚力无黏性土：,无黏性土抗剪强度的主要来源：,（1）土粒表面的滑动摩擦2）颗粒之间的咬合作用2.无黏性土强度与密实度的关系,临界孔隙比critical void ratio ecr,剪 胀dilatancy,剪 缩contract,密 砂,松 砂,密 砂,松 砂,剪 胀,剪 缩,日本新瀉，1964年6月16日，7.5级地震,砂土液化 liquefaction,(饱和粉砂、细砂),0,动 载,剪 缩,液 化,强度丧失,孔隙比较大时,五、应力路径 stress path,不会破坏,结论：土体的破坏与应力路径（加载方式）密切相关。

1. 加载方式对土体破坏的影响,相 同,破 坏,Mohr圆,2. 应力路径的表示方法,S 线,剪切破坏面上的应力,最大剪应力面上的应力,Kf 线,Kf 线：各极限Mohr圆最大剪应力面上应力的连线S 线：各极限Mohr圆破坏面上应力的连线3. 几种常用的应力路径,q坐标系,总应力,有效应力,正应力,剪应力,Kf 线,最大剪应力面上的应力,起点A,A,K,F,E,G,H,AF,AK,AG,AE,围压,压杆竖向压力,AH,加载方式,K0固结,K0固结,完全侧限下的加载过程对应于自重应力场作用下的固结过程）,斜率,K0为侧压力系数,应力路径的斜率,无侧向膨胀,侧向膨胀,侧向收缩,。