土力学与地基基础孙维东主编机械工业出社0土抗剪强与地基承载力.pptx

第五节第五节 土的抗剪强度与地基承载力土的抗剪强度与地基承载力土力学与地基基础教学课件新课教学新课教学新课教学新课教学一、土的强度理论一、土的强度理论二、抗剪强度的测定方法二、抗剪强度的测定方法三、浅基础地基的临塑荷载三、浅基础地基的临塑荷载四、浅基础地基的界限荷载四、浅基础地基的界限荷载五、地基的极限承载力五、地基的极限承载力土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质下一页下一页下一页下一页一、土的强度理论一、土的强度理论土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。为保证地基承载力及稳定性，就必须研究土的抗剪强度。当地基受到荷载作用后，土中各点产生当地基受到荷载作用后，土中各点产生法向应力和切应力，若某点的切应力达法向应力和切应力，若某点的切应力达到该点的抗剪强度时，土即沿着切应力到该点的抗剪强度时，土即沿着切应力作用方向产生相对滑动，即该点发生剪作用方向产生相对滑动，即该点发生剪切破坏。如荷载继续增加，则切应力达切破坏。如荷载继续增加，则切应力达到抗剪强度的区域越来越大，最后形成到抗剪强度的区域越来越大，最后形成连续的滑动面，一部分土体相对另一部连续的滑动面，一部分土体相对另一部分土体产生滑动，地基丧失稳定性分土体产生滑动，地基丧失稳定性。下一页下一页下一页下一页土的抗剪强度（土的抗剪强度（）；）；剪切滑动面上的法向应力（剪切滑动面上的法向应力（）；）；土的粘聚力（土的粘聚力（）；）；土的内摩擦角（土的内摩擦角（）；）；下一页下一页下一页下一页kPakPakPa土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比。土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比。无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度颗粒间的摩擦阻力颗粒间的摩擦阻力颗粒间的滑动摩擦阻力颗粒间的滑动摩擦阻力颗粒间的机械咬合力颗粒间的机械咬合力取取决决无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度大大小小颗粒大小颗粒大小级配状况级配状况密实度密实度颗粒形状颗粒形状粗糙程度粗糙程度下一页下一页下一页下一页粘性土的抗剪强度粘性土的抗剪强度颗粒间的摩擦阻力颗粒间的摩擦阻力取取决决土的粘聚力是土粒间胶结作用和各种物理化学键作用的结果土的粘聚力是土粒间胶结作用和各种物理化学键作用的结果大大小小土的粘聚力土的粘聚力土的粘聚力土的粘聚力土的矿物成分土的矿物成分压密程度压密程度下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质土的有效粘聚力（土的有效粘聚力（）；）；内摩擦角。内摩擦角。土的有效应力（土的有效应力（）；）；土的有效应力指标；土的有效应力指标；土的总应力指标；土的总应力指标；下一页下一页下一页下一页kPakPa土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质1、土中某点的应力状态：、土中某点的应力状态：莫尔圆就可以莫尔圆就可以表示土体中任表示土体中任意点的应力状意点的应力状态，最大切应态，最大切应力作用面与大力作用面与大主应力作用面主应力作用面的夹角的夹角=45度。度。下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质2、莫尔圆与抗剪强度线之间的三种位置关系：、莫尔圆与抗剪强度线之间的三种位置关系：（1）莫尔圆位于抗剪强度线的下方；）莫尔圆位于抗剪强度线的下方；（2）抗剪强度线与莫尔圆在）抗剪强度线与莫尔圆在A点相切；点相切；（3）抗剪强度线与莫尔圆相割。）抗剪强度线与莫尔圆相割。下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质二、抗剪强度的测定方法二、抗剪强度的测定方法1、三轴剪切试验；、三轴剪切试验；2、无测限抗压强度试验；、无测限抗压强度试验；3、十字板剪切实验；、十字板剪切实验；4、原位直剪试验、原位直剪试验下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质地基土的破坏形式：地基土的破坏形式：a、整体剪切破坏；、整体剪切破坏；b、局部剪切破坏；、局部剪切破坏；c、冲剪破坏。、冲剪破坏。地基土的变形的三个阶段：地基土的变形的三个阶段：1、压密阶段（直线段）；、压密阶段（直线段）；2、剪切阶段（曲线段）；、剪切阶段（曲线段）；3、破坏阶段（竖线段）。、破坏阶段（竖线段）。三、浅基础地基的临塑荷载三、浅基础地基的临塑荷载下一页下一页下一页下一页土力学与地基基础教学课件-第二章第二章 土的力学性质土的力学性质下下下下一页一页一页一页四、浅基础地基的界限荷载四、浅基础地基的界限荷载工程实践证明，对于一般地基土，即使工程实践证明，对于一般地基土，即使地基中存在塑性区，只要塑性区的范围地基中存在塑性区，只要塑性区的范围不超过某一限度，就不致影响建筑物的不超过某一限度，就不致影响建筑物的安全和使用。安全和使用。五、地基的极限承载力五、地基的极限承载力