2土的抗剪强.pptx

1 1表示土单元体达到极限平衡时主应力的关系的莫尔莫尔-库伦理论库伦理论的破坏准则破坏准则，也称之为极限平衡条件极限平衡条件。对于无粘性土对粘性土和粉土2 2土的抗剪强度试验方法土的抗剪强度试验方法直接剪切试验、三轴剪切试验；十字板剪切试验和大型直剪试验。分为以下三种试验方法：（1）不固结不排水试验；（2）固结不排水试验；（3）固结排水试验。3 3饱和粘性土的抗剪强度饱和粘性土的抗剪强度不固结不排水抗剪强度 4 4 固结不排水抗剪强度固结不排水抗剪强度正常固结饱和土正常固结饱和土5 56 6固结排水抗剪强度固结排水抗剪强度 正正常常固固结结超超固固结结7 7三种不同排水条件下的试验结果：三种不同排水条件下的试验结果：不论采用那种试验方法，抗剪强度抗剪强度与有效应力有效应力的唯一对唯一对应应关系。8 87.6 7.6 应力路径在强度问题中的应用应力路径在强度问题中的应用 对加荷过程中的土体内某点，其应力状态的变化可在应力坐标图中以应力点的移动轨迹表示，这种轨迹称为应应力路径力路径。应力路径应力路径9 9 常用的特征点是应力圆的顶点（剪应力为最大），其坐标为 和 。按应力变化过程顺序把这些点连接起来就是应力路径，并以箭头指明应力状态发展方向。应力路径应力路径1010不同加荷方法的应力路径不同加荷方法的应力路径1111 下图表示正常固结粘土三轴固结不排水试验的应力路径，总应力路径AB是直线，而有效应力路径 是曲线，两者之间的距离即为孔隙水压力 ，因为正常固结粘性土在不排水剪切时产生正的孔隙水压力，如果AB线上任意一点的坐标为 ，则相应于 上该点的坐标为 ，故有效应力路径在总应力路径的左边，从A点开始，沿曲线至 点剪破，1212 为剪破时的孔隙水压力，图中 和 分别为以总应力和有效应力表示的极限应力圆顶点的连线。1313 为正常固结土的总应力路径和有效应力路径，由于产生正的孔隙水压力，有效应力路径在总应力路径左边；表示一强超固结试样的应力路径，开始出现正的孔隙水压力，后逐渐转为负值，有效应力路径开始在总应力路径左边，后来逐渐转移到右边。1414 利用固结不排水试验的有效应力路径确定的 线，可以求得有效应力强度参数 和 ，多数试验表明，在试件发生剪切破坏时，应力路径发生转折或趋于水平，因此认为应力路径发生转折点可作为判断试件破坏的标准。将 线与破坏包线绘在同一张图上，有如下关系：可以根据 反算 。1515 下图表示不同初始孔隙比的同一种砂土在相同周围压力 下受剪时的应力-应变关系和体积变化。密实的紧砂初始孔隙比较小，其应力-应变关系有明显的峰值峰值，超过峰值后，随应变的增加应力逐渐降低，呈应变软化型应变软化型.7.7 7.7 无粘性土的抗剪强度无粘性土的抗剪强度1616其体积变化是开始稍有减小，继而增加（剪胀），这是由于较密的砂土颗粒之间排列比较紧密，剪切时颗粒之间产生相对滚动，土颗粒之间的位置重新排列的结果。1717 松砂的强度随轴向压力的增加而增大，应力-应变关系呈应变硬化型应变硬化型，对同一种土，紧砂和松砂的强度最终趋向同一值。松砂受剪其体积减少（剪缩），在高周围压力下，不论砂土的松紧如何，受剪时都将减缩。1818 由不同初始孔隙比的试样在同一压力下进行剪切试验，可以得出初始孔隙比 与体积变化 之间的关系，相应于体积变化为零的初始孔隙比称为临界孔隙比临界孔隙比 。在三轴试验中，临界孔隙比是与侧压力 有关的，不同的 可以得出不同的值。1919 如果饱和砂土的初始孔隙比大于临界孔隙比，在剪应力作用下由于剪缩必然使孔隙水压力增高，而有效应力降低，致使砂土的抗剪能力降低。2020 当饱和松砂受到动荷载作用（例如地震），由于孔隙水来不及排出，孔隙水压力不断增加，就有可能使有效压力降低到零，因而使砂土象流体那样完全失去抗剪强度，这种现象称为砂土的液化，因此，临界孔隙比对研究砂土临界孔隙比对研究砂土液化也具有重要意义液化也具有重要意义。无粘性土的抗剪强度决定于有效法向应力和内摩擦角。密实砂土的内摩擦角与初始孔隙比、土粒表面的粗糙度以及颗粒级配等因素有关。初始孔隙比小、土粒表面粗糙、级配良好的砂，其内摩擦角较大。212122222323