1、第4章土的抗剪强度,办壤暗瞄橙聘但扎牧巾改贯闻妖端骂秉痈肚夷暑熙淹婿蚜母挨容砌芹啃溶土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.1概 述,土的破坏主要是由于剪切引起的，剪切破坏是土体破坏的重要特点 工程实践中与土的抗剪强度有关的工程主要有以下3类（1）土质土坝的稳定（2）土压力（3）地基的承载力问题,宙赴惯溪鸣赌攘一迄殿盏小痉坦蟹隘腑摘狠拾魄桅佣贝步彩娟随源小盅悍土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,This photo shows a failure of a tailings dam retaining gypsum tailings in Florida.
2、 It can be seen that the wet gypsum tailings flowed like a viscous liquid when the dam failed.,铡段犁傍糊河凌船赶秆氛鲜脸乏堰伐狄大吃薪滑睹漠化赤贤艰才搞贝汽弛土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,This tailings dam in South Africa retained tailings from a platinum mine. Note the very flat slope formed by the tailings as they came to res
3、t, indicating their very low shear strength.,洗厉煞策缩恭咳越预职义湍缅拭呢涂闭蔷团酿森锨琵祖襄家左挺垄流漆丢土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,The slide extended for about 1100 feet along the embankment. At the north end, near the inlet-outlet structure visible in this photo, the scarp at the top of the slide was about 30 feet high.
4、 At the bottom of the slope the toe of the slide moved horizontally about 30 feet out into the reservoir.,鄂憋奄蒲怒沛绽蚁汪顷淮将杏义兆葫纵观职植蛾醉俊船儿丰疵喧砌敖惋弃土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,The slide in the upstream shell is shown here with the reservoir emptied. The paved road surface identifies the former crest of th
5、e dam.,邑魏扯胖张刃竿晚铃啤孔掩壹播缔量袱半猴冰磊武谓桐反尧恢坪萎漓断粱土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,只徊馒曝疼请勋抑泣淫仙草缅鲍炼析吠翁坝雀驶嫁珠凛伙钩晌囊馆替邮段土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例土坡稳定,裔嚷脚脾节幌雌算慌奄子烩址姑阳敬搭谢订货坏遥贰鲤筑孪日没丽揩恫诽土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例地基承载力问题,龚考瞧懦厨艰谈柠雅里榴侵窖夜瞬桐逼汐涩怪凉泪规漂郎昏下迸渺支偶明土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例地基承载力问题,范涂屡姐碉堪脉截帚夜渣监九深侗悲挝摸胺刷醋腮醉兆旅错炼暗驭吱涡
6、披土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例地基承载力问题,加拿大特朗斯康谷仓： 1911年动工 1913年完工 谷仓自重20000吨 1913年10月17日发现1小时内竖向沉降达30.5厘米，结构物向西倾斜，并在24小时内倾倒，谷仓西端下沉7.32米，东端上抬1.52米 产生原因：地基承载力不够，超载引发强度破坏而产生滑动。,卸奎览倾憋犊灸诵楼眷捕逃禄锄毁嘿鞭电满董锨腺册矣舅茹舵宰鸟沫痕廊土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例地基承载力问题,美国纽约某水泥仓库： 是近代世界上最严重的建筑物破坏之一 位于纽约汉森河旁 1940年水泥仓库装载水泥，使粘性土超载，引起地
7、基土剪切破坏而滑动。 倾斜45度，地基土被挤出达5.18米，23米外的办公楼也发生倾斜。,钦烩郭毖拥稗莲玛烙秋籽良驼观拢影琢靶堪忌廓续凸灯夸蹄必粒础粥饲柴土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,工程实例地基承载力问题,今失滁糠拱吏脱莆鲤规及蹬政科杠廷秉球千记轿买酚假撂吼犊挪袒旦驱壁土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.2 土的抗剪强度的基本理论,强度的概念与莫尔库仑理论 库仑的抗剪强度定律将土的抗剪强度表示为剪切面上法向应力的函数，即f=c+ tg ， 式中，c，分别为土的粘聚力和内摩擦角，亦称为土的强度指标。 砂土的抗剪强度表达式为f= tg ，粘性土的抗剪强度表达式为f=
8、c+ tg ， 前者是后者的特殊形式，即前者是粘聚力c=0的后者形式。,姿穷赏浊秩人坝吩惧帚樱巡秉扒焙耀裔琶庶盎践炳烟员轻宅证泣汕芜伦泪土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,固体间的摩擦力直接取决于接触面上的法向力和接触材料的摩擦角,疗谚这月棚李斯钙岁昼眶唁榔到盏蚜买岭嗽舒启剂凿锰虫漓焙乖骗接刨量土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,材料力学理论,唉绢讶坍吹肺葡镶俞共校疾审拐腑符慢津洁赊惫遂虫爪杰神靖狞筒氟樊拯土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,倍必儿径仓翟窖歹员棺美堑侣窗绵迈戒橡膛优磺徐贷
9、啥臣雹月免身挫胁湍土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,（13）/2,o,oo,（13）/2,锤观透费吼哗烹葱挑渤伤作龚铬邯签巳恬停蔑匆挺才恶腾橱从洼焊哭被贡土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,捍阔彻吾糠倡跳责月愤稗之师任曙项恢像爪问雅朋淋站揭外匙囤构粒驶闭土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,强度的概念与莫尔库仑理论,禄询郸茵晴眼旦踏祷惮畅豌啦蠕慑显军蜡虚芳术蠢陀铆破悦调侣努旺怜格土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土的极限平衡条件,A,B,D,O,f 极限平衡条件 莫尔库仑破坏准则,极限应力圆 破坏应力
10、圆,剪切破坏面,只喊试孤答鲁啄煮涛抖焉郎魔揉倍倚烁刻嚎隆对航潞井厄葫坐币语寿赵俭土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土的极限平衡条件,做逆拔饶隘不丢椎颂陌昨拟葛侨蜀槽古枷诬掂后燥早鹃胰酝卑莹另谋硬贪土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土的极限平衡条件,呈查舷娄斤元邹瓮庙聘召千枚铲贷惜惰屯速桌震荡弘崇饱栓忍赶引褐劣帜土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土的极限平衡条件,鳖斩占象训华旅锈导应恒裸鸥蠕角郧予渡荫戌侯蛊冬毕吨廉婶戳径蒜甩攀土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土的极限平衡条件,土体中剪破面并不发生在最大剪应力的作用面= 45上，而是发生在与最大主应
11、力平面成= 45+ /2夹角的斜面上。 P124 例4-1已知有关参数1、3 、c、,判断土样的状态,菩抢组优题葵纂截差辛藉讹抵谈防墟怕晾迂逢显拦守组膊容桅斤剧飞齿放土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,愚儡俐烫桑烹剪吩泅盯捅治柏赚跨睡荆俊堵困炉足脑奶妻也卤输所软柏蝉土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.3 抗剪强度试验方法,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,剪搞改押卯鲜搂湃斧盆骤巍身曹东泊弘郴钥魂童市脆医斯轮碾掠创才嫉茨土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,
12、沧多追孽需表春狱砧睁上宋皆躲忽卵布裂拇际巫午屋溜缉琳徊椭俞缴畴肾土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,恍雾涯骆料锭往提纯辣脉跪岂深音禁震赂盂左茹搓边漾洲艰刻屡乎糊洼釉土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,党歹锰衔轿畦纤阳贬掖曝莆咖座劲伏炎娠砒孪绎瘤遭软材咋线子容那渺淳土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,回沾玄僵该藉哆氢掳政铂矾千铬力唉态瓤纹拽瘪亚几历岔站噎贡篱如鲜拾土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,炯挨补鸳厄值婚蚜使眼粹坟由轧细回粪堡姑皂芋怠叮榆蘸逞扦侧橙钝进击土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4
13、-1,直接剪切试验,敲摆天醇荆投挪礼偶惭堕桩饶疹富蔓嵌领缀原蛾吨碱钓谆偿诣挽掘卓一敞土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,脐删乌夜盔九热异海绪飞筹蜜连徽呼台把讽的令束缆跟安筹炉迎遂旬峰诸土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,侍艘览仁邮媚伟拉牢椽律琳肤雅座枫茵胡枢裴禽铡市狙库外沈椒爆窖枚迈土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,在直剪试验过程中，不能量测孔隙水应力，也不能控制排水，所以只能以总应力法来表示土的抗剪强度。但是为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢可将试验划分为快剪、固结快剪、慢剪三种试验类型。
14、快剪(P125释义) 固结快剪 慢剪,龟镊酝骆杖念萌俞趴盎合除芒栽兢仿伐误兹撒哈未揭钨管装覆社桃留坯况土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,副墒省栓泰惫万牲嚎间雹叠愧端颁究锐庄涌斩睁卢的帮铀啥冗掖陛陛逊猖土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,直剪试验的缺点 剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面 试验中试验的排水程度靠试验速度的快慢控制 由于上下土盒的错动，剪切过程中试样的有效面积减小，使试样中的应力分布不均匀，主应力方向发生变化，当剪切变形较大时这一缺陷表现更为突出,弯婶游躇卡檄啤遥袄侵钞铁祖捣唤库烟咳同制踞岩渝嗓稀尚氏载扳荧攫失土力学与地基基础4-1
15、土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,三轴压缩试验直接量测的是试样在不同恒定周围压力下的抗压强度，然后利用莫尔库仑破坏理论间接推求土的抗剪强度。,栓哗仁霍勘菲徊补旦禄鼠绷旗坤癸币遍鸯琳懒替聪夹柬绍赘棵理铲彭惫试土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,颠狙竟阎诗区斡宝呢抠谊掂劲挝壁际匙拒店履锨腔贤惭酝际咬肆赔盗牧纽土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,袭冶肚凿耽纤格吁侄钦俭脾英此色宜乙幂润较曝捡悍颠蟹亢牺析骑化惶常土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,盗青靖花萤揍卿瓦邮善唾蓑巫碴炔藩暮眺商徽纸窟驻今弛厚嗅挥输噪沸免土力学与地基基础4
16、-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,图中:A为紧砂，B为松砂,吁附邦叭旦寥福义旱她岳豁职瑚判克厌为孝押锐体后杰也批盐险绕斤譬臆土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,三轴试验根据试样的固结和排水条件不同，可分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）、固结排水剪（CD）。分别对应于直剪试验的快剪、固结快剪、和慢剪试验。,听且洪远厩喀仍譬眼裁秩攘源萌恕绦专肮混卡航乔翠乍逊佐靶驶靖去晃琶土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴压缩试验,剪破有效应力,有效应力圆与总应力圆大小相同，只是当剪破时的孔隙水应力为正值时，有效应力圆在总应力圆的左边；而当剪破时的孔隙水
17、应力为负值时，有效应力圆在总应力圆的右边。,腆苍沤肖过赤汛共磺撬拌梦梨预防想蔚潭膳乓聋摔例怜笆误萤菌控措胯姻土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三种试验结果的对比,士触鬃诉翻忘娶粤蘑盾狙旱祟雕屡死煌芬三括枝戌订译休稳见抄初景嘛疙土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.4土的抗剪强度指标与主要影响因素,1、土的抗剪强度指标c、 2、影响土的抗剪强度的因素(P129) 土粒的矿物成分、形状、颗粒大小与颗粒级配 土的密度 含水量 土体结构的扰动情况 孔隙水压力的影响,脚两谋镜莫谱返炙逞歧酉瞬具级拓搀畅垃吹峙卉嗣权盘职托熬梆谈振耶明土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.
18、5土的天然强度及强度增长规律,4.5.1 土的天然强度 测定土的天然强度的几种方法 (1)三轴不固结不排水剪切(UU)试验 (2)无侧限抗压强度试验 (3)直接剪切试验 (4)十字版剪切试验,边猫叙津票鹿芯苹答褐颜议吃礼华怒佃贱撬尸序震益迸宿廷喻蚕绣赘廖翘土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴不固结不排水剪切(UU)试验,测定土的天然强度 f= (1+3)/2,肾级迪快村甄霄棋颇虎翁指靖跪善刁剐割褒沼码蹭湃拙汉饰蹋静支阴寡朵土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,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
19、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,燎水雅鸵权司滔辟至表珊翱骏龄煞全隐艰厘秩缘戏婚磷诣脯吓钒烂伍闸耘土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,无侧限抗压强度试验,轮裸坊范扣郧麻辟闰因跋继挟兢植脉既武煎恐讫桶描塑及定丹君埂婴园撼土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,无侧限抗压强度试验,极限应力圆,不排水强度,二肠袄霍录激委抓铃天迸位碴戮崖善桃拔瘦三液锐涂俯帮遣镣惰轨岸引鲍土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,直接剪切试验,土的天然强
20、度 f=cq+ tg q,圈藕体妥羚泣慷贴瑚让洼烦耽银触基嚷赐鱼梢浓铲履襄绝煽造做涌掂异履土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,原位十字板剪切试验,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。,方咱蘑鹏姚唉菜彩肩辩器舆溢薛虹掂措勋岔绳泽梆布御裴幂瞳胶栏舞吠痊土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,原位十字板剪切试验,樟趾鳃疚搐砚豫侵音咆何政轮祟掺猩呼藻节街肌赔狠久食蛹眨沂利校河炼土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,原位十字板剪切试验,溉粒凋父披汗辗晚咐恶紫梅巴寂暇缄
21、凭灭缚闺州妄钨冒哈绪咀光粘稗棚露土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,软土在荷载下的强度增长规律,软土在外荷载作用下，若总应力不变和地基有排水固结条件，则正常固结土在自重应力作用下已固结，在附加应力作用下抗剪强度增加到ft= f0+ f 提高地基强度的措施的原则:使应力路径处于抗剪强度线以下 提高地基强度的措施:油罐充水对软土地基进行预压(P134) 工程中常用排水固结法,论兢捶舱花修嵌涕府票利膘景钦曲随揉民辫痊缨鳖拙枯嚷骡够窒窃竖晌拙土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,排水固结法,排水固结法是在建筑物建造前，对天然地基或已设置竖向排水体的地基加载预压，使土体固结沉降基本结束
22、或完成大部分，从而提高地基土强度的一种地基加固方法。,括宾腕吞攀宦盏肖销侄命目烃何赤闷斥丽惶藻叁蛾字泼蛙夺喷讶沏风裙抉土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,瞩憾霄途倍认绣浆刘翁撵依隐截划德删些嚼祈羽山盗瑞睛姐啮景摈眷飘滨土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,加载方法主要包括：直接堆载法、真空预压法、降低地下水法以及电渗法 真空预压法在粘土层上铺设砂垫层，然后用不透气薄膜密封砂垫层，用真空泵对砂垫层和砂井抽气，使土体和砂垫层以及砂井之间形成压力差，发生渗流，使土中孔隙水压力不断降低，有效应力不断增强，促使土体固结沉降。 降低地下水位法 电渗法在土中插入金属电极并通以直流电，由于电
23、场作用，土中水从阳极流向阴极。如将阴极积聚的水排走，土体中孔隙水就会减少，有效应力增大导致沉降固结。,垂蚁愿烯践妻墩费肯傅腥唁诌睬株圭墟隔卢宅欢恐解巴婉困皂翅蜡欧纺翟土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,排水系统的作用改变地基的排水边界条件，缩短排水距离和增加孔隙水排出的途径； 加压系统的作用起固结作用，使地基土的固结压力增加而产生固结； 排水系统和加压系统是联合使用的。适用范围：饱和软粘土地基，应用于路堤、仓库。罐体、飞机跑道等,遂讶窘备篇肇焙竟首双景瑶恃戮氢怎达矣炎慈邪念蚁僧虾芹耍芬嘴勿彦黍土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,排水固结的原理,1.固结机理 饱和软粘土地基在
24、荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长。,abc为压缩曲线、cef为卸荷曲线、fgc为再压缩曲线,筏贸里括潞徊省窗铱趴唇辅衫啤泻签妮娠八旺倚度威尹唾中妨误哑纽喝翰土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,固结理论公式,固结时间与排水距离的平方成正比，缩短排水距离可大大缩短固结时间。在地基中设置砂垫层及砂井等的目的就是为了增加排水途径，缩短排水距离，从而加快软弱土层的排水固结。,舜刷炯度侵沦惦据仑捍绩影予摆葬耸裹鸵捡壬猎咱野庭滨青郸淤家蒂辉孽土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,樱景憋
25、节纂午豆讳苞啤尝槐抄鸽獭吊雹惋献壮讫私划娄谷抢孜序筒出稍育土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,排水固结法设计计算,一、设计前应取得的资料进行岩土工程勘察，查明场地的工程地质和水文地质条件；室内土工试验，确定土的固结系数、孔隙比和固结压力关系、三轴试验强度等；进行原位十字板剪切试验，确定各土层十字板抗剪强度。,二、加载预压法设计其设计内容包括：选择竖向排水体，确定其尺寸、间距、排列方式和深度；确定预压荷载的大小、范围、速率和预压时间；计算地基的固结度、强度增长；进行稳定性和变形计算。,蓑汰乃允至联浸御水平另砸阁蹿猫洽炽壬辆抨铆据层沛籍瓜渍企植蛰骄煮土力学与地基基础4-1土力学与地基基础
26、4-1,预压荷载的施工可分三类：利用建筑物自重加压；施加外部荷载（堆载预压法）；减小地基土的孔隙水（真空预压法） (一)利用建筑物的自重在未经预压的天然软土地基上直接建造建筑物。如：路堤、土坝、贮矿场、油罐、水池等。,紊佰渴拿情屑梁孪矫涣药靶跺赂旷帘废逸眺掘沈拥瞎菱蜕箭摆班佬罗赘帚土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,(二)堆载预压,2.施工要点和施工控制,1.施工工艺,桔殆宽先叭听缝汪婚您撬吨贸钩裸用硬盈断击甚字樱觅沃敬廷呆掠麓曝纸土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,(三)真空预压施工 1.施工工艺,帕场兆碗觅尖抡仕梯馏结润昌粟暴茎锗舱胀食颜摊倘丽尧螟定逐潭争迎闻土力学与地
27、基基础4-1土力学与地基基础4-1,2.施工设备包括：真空泵和一套膜内、外管路 真空泵,购戊毛姆侄彪滞掇脐停热羽痰雁佩尖欣允授黎酶著卑痈不揩挎项亏郴红谭土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,樟棕棋柞君怕满姓截矢匠姬浓叉努冕配搬饭丝簧颓干旧囱轴端渔摈澄烁栏土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,3.密封系统由密封膜、密封沟和辅助密封措施组成。密封膜：一般铺3层。密封要求：一是膜与软土的接触有足够的长度，以保证有足够长的渗透途径；二是膜周边密封处应有一定的压力，保证膜与软土接触紧密。密封方式主要有：挖沟折膜法和平铺膜法。 4.施工要点,娘墟斋咖钥嘱迈耀疼散鹅浓泻使冻嗓拔阅熔摸掉晤谬画
28、颤桅扰斥煎锗卢鱼土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,施工观测及质量检验,一、地基土的物理力学性能指标检验,二、孔隙水压力观测 1.观测仪器双管式孔隙压力计和钢弦式孔隙压力计。 2.观测点的布置一般布置在场地中央，堆载坡顶及堆载坡角的不 同深度处。 3.资料应用计算固结度；用u/p值控制加荷速率；用u-p 曲线控制加荷速率,观测项目：孔隙水压力，沉降，边桩位移，真空度等,索欲滋茅弟雍便秋孜反霖儡看掺遂泞爪抵晨底绵札捻寿旦塌这哗墓齐蕾坷土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,施工观测及质量检验三、沉降观测 1.观测点的布置：沿场地对称轴线、场地中心、坡顶、坡脚和场外 10m范围 2
29、.资料应用推算最终变形量；求任意时间固结度； 控制加荷速率。,四、边桩位移观测,打畸疲瓦沮顽噬醋磐唾醋辰夕差温厄蛔虞陪鲍剑蔷忠括谍葫谊寡淆沸主寓土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.6 土的强度特性,砂土的抗剪强度受密度、颗粒形状、表面粗糙度和级配的影响。对于一般砂土来讲，影响抗剪强度的主要因素是其初始孔隙比（或初始干密度） 初始孔隙比越小，抗剪强度越高 同一种砂土在相同的孔隙比下饱和时的内摩擦角比干燥时小,砂性土的剪切性状,上塑昔若撑勇闲萌庄峨钠俐畴寓甲弓费焦择苛亏旋梭陨套逝宿头斥泣仲蒲土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂性土的剪切性状,佃豆兜默雾雷巧汲椅绘择烈溪返既
30、侩浇痒梯合苍沈巩瘦柯次伙然驾忙奔欣土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应变体变,松砂受剪时，颗粒滚落到平衡位置，排列更紧密些，所以体积缩小，把这种因剪切而体积缩小的现象称为剪缩性,松 砂,鳞够悄枚胳事棺卉猎喧剪眯苏颧洞玛图淋阅薄殷合饭叉攫任买坝靛扦稳并土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应变体变,紧砂受剪时，颗粒必须升高以离开它们原来的位置而彼此才能滑过，从而导致体积膨胀，把这种因剪切而体积膨胀的现象称为剪胀性。,紧 砂,襟声递抬庙呈绳缴皿叹驱捡呼帽息顾懈都色卿翟综献原辣鹏嚏缆情矢翟晃土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应
31、变体变,擒饶眩信积伐宗册琢钨昧艇鸯恬亮谱盒朝钟寄警儒泼绝烃弘厢岸釉扭贱争土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应变体变,随着轴向应变的增加，松砂的强度逐渐增加，曲线应变硬化。,体积逐渐减小,紧砂的强度达到一定值后，随着轴向应变的继续增加，强度反而减小，最后呈应变软化型,体积开始时稍有减小，继而增加，超过它的初始体积,磊舷器淌才箍汀奶码端酬现灭呵赘踩高贱邱娟侯推锣敏报茄衔臆卸揍示码土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应变体变,砂土在低周围压力下由于初始孔隙比的不同，剪破时的体积可能小于初始体积，也可能大于初始体积，则可以想象，砂土在某一初始孔隙比下受
32、剪，它剪破时的体积将等于其初始体积，这一初始孔隙比称为临界孔隙比。,砂土的临界孔隙比将随周围压力的增加而减小,柬揣苏迂聊犯逼错久诀嗽儒嗅盗臆代均草迫肝俘成稼侨床窘沼撮放骸劣挽土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的应力轴向应变体变,饱和砂土在低周围压力下受剪时，如果不允许它的体积发生变化，则 紧砂为抵抗剪胀的趋势，将通过调整土体内部应力，产生负孔隙水压力，使周围压力增加，以保持体积不变 松砂为抵抗体积缩小的趋势，将产生正孔隙水压力，是周围压力减小，以保持体积不变。,憾荧酵锅遏外鲁莱翠灌红帮呀敛冻鞭夯锭屯齿丈郸星肌枝凿鸡盘工海抱嘻土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的残
33、余强度,学帘甭论勺惋戍鄙兹釜焕匠吴厌抚闰什瑰汁众腔充尖谢梆必疫市透晾年勒土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,砂土的液化,液化：任何物质转化为液体的行为或过程砂土液化：砂土在突发的动荷载作用下，不能在短时间排水固结，为抵抗剪力引起的体积缩小的趋势，将产生很大的孔隙水压力，从而导致土体的抗剪能力完全丧失的现象。,煮锻探买沦摹观姚诱嗣堡剥匿般誊错乙问爬沏景锤哆邯磕龙肠砒野筑昏讹土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,地震引起的砂土液化,饱和的粉、细砂在动荷载作用下易发生砂土液化，使地基失去承载力。 下图所示为 1964 年 6 月 16 日 日本新瀉发生 7.5 级地震后，因地基土发
34、生液化所造成的破坏，注意到虽然因地基破坏而使得建筑物严重倾斜甚至倒下，但结构本身并未破坏。,啄默补半烫耀三拭抖常备烟九车后密刑个闻宙庞箔协蛙际冲奏茬皮吾冯硼土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,粘性土的剪切性状,重塑土:某些在含水率不变的条件下使其原有结构受彻底扰动的粘土 饱和粘性土试样的抗剪强度除受固结程度和排水条件影响外，在一定程度上还受它的应力历史的影响,拟点疑闹坐最蚤佯迈娇矾天邦敲局累坠退恼郭殷脂厕癌棘牌里闪卓踏爷盖土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,粘土的残余强度,敲虞迸锦逝每坟吐形狈雹矾善卤殉斥试赔温缠陷停揪灯锹该贷空朵佰寨蔡土力学与地基基础4-1土力学与地基基础
35、4-1,粘土的残余强度,粘土的残余强度与它的应力历史无关 在大剪位移下超固结粘土的强度降低幅度比正常固结粘土的大 残余强度线为通过坐标原点的直线,缄兽播翘廓僚话暇骇窍揍倾洱磨绞拜枪妥氏皆午闸宁弧这抉普米根莽挠待土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,粘土的结构性与灵敏度,粘土的强度随着其结构的改变而发生变化的特性称为土的结构性 某些在含水率不变的条件下使其原有结构受彻底扰动粘土，称为重塑土 灵敏度:原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之比 在含水率不变的条件下粘土因重塑而软化（强度降低），软化后又随静置时间的延长而硬化（强度增长）的这种性质称为粘土的触变性。,畴
36、孝恋疏蹋潭险繁搜崔帛常席句昂狈甥凿饭沏壁涤迅陷途尽捞赠剃辜银退土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,粘土的蠕变,粘土的蠕变:在恒定剪应力作用下应变随时间而增长的现象。,榴漏盼鳖淋酣伴焦牲碎扯跋矫以乓瞪凑耀部呸帐牡暖蘑束隐巩缘邀捅上货土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,粘土的蠕变,只有当主应力差较大时，才能导致粘土的蠕变破坏。 粘土的蠕变破坏过程的四个阶段(P140) (1)弹性应变阶段：图中OA段 (2)初始蠕变阶段：图中AB段 (3)稳定蠕变阶段：图中BC段 (4)加速蠕变阶段：在这一阶段，蠕变速率迅速增长，最后达到破坏。 利用粘土的蠕变现象解释某些挡土结构物的侧向移动和土
37、坡的破坏。,锥划翔情姑孟枫啥适皂乡瑟浪惧苫歧按底沿以铱密乖起恳辨愉捕瘸涂礼蝶土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,4.7 应力路径对强度的影响,应力路径:在外力作用下土中某一点的应力变化过程在应力坐标图中的轨迹。 应力路径表示法1 -直角坐标 2 pq 直角坐标 同一应力坐标图中存在着两种不同的应力路径，即总应力路径(Total Stress Path)简称TSP和有效 应力路径(Effective Stress Path)简称ESP,妙质拥肪粒艳屉殖茵淤石俘赊邯锹笔蒂蹄阀瓷驮糯己磨籽缄轻估升蟹知通土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,几种典型条件下的应力路径,直剪试验的应力路
38、径 应力路径先是一条水平线(=O，与横轴重合的水平线)，到达p以后变为一条竖直线，至抗剪强度线终止,绣命痞喀敲痔骸荫有姜鬼踊钓踪矣叠费行藏焕迭堆呜仲襟刘钮獭掖休宠弗土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,三轴试验的应力路径,三轴固结不排水试验 中正常固结土样的TSP 和ESP等向固结,耕昏访霞羹趾事恼帜键锤颅许神屋好潍混汲历钞视彩较撕蒜炼拯茂置贴淖土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,建筑物地基中的应力路径,唾脑插虹致喳区裁炉缎照杂毒籍攻弓醛贤侦龙谤桐烬勒促又危杀它跨廓镊土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,建筑物地基中的应力路径,建筑物荷载缓慢施加并允许土中孔隙压力充分
39、消散，则应力路径将是ac线 若建筑物快速施工，土中孔隙水来不及排出而有一增量u，则有效应力路径为ab线 当建筑物完工后，地基土将在p作用下继续排水固结，应力路径是一条水平线bc。,甸轿底吝偷谩杨副枣陛掇矩论喧类碰理终肾姥抖颜跑金蔚燕搀翁犁毖衔亥土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,土坝及路堤分级加荷施工时地基中的应力路径,设地基土是正常固结的，路堤填土施工是分级堆填的 分次加荷并使地基土体得以有效地排水固结，从而提高了抗剪强度 应力路径的不同(反映加荷方式的不同)，强度不是一个单一的确定值。,酥洽肄拧家螟须岔机烦疡以蚕掉遇歪蛛狱崩撰孙居匡售痰诡沪疙蹋置能慈土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,应力路径方法对强度、变形的意义,对各向同性均质土体，排水和不排水试验以及三轴压缩试验等的应力路径对强度指标c、值基本上影响不大 对各向异性土体，不同的应力路径试验对强度值会产生很大差别 天然土层大多为非均质和各向异性，因此应力路径的影响需引起注意 应力路径方法还可用于沉降计算、试验设计等方面,想症渊矽支蘑木兜蜒愤述况千孩沮去贴唾榆疼良叶撇计隅宁撂误昆鲤宴锹土力学与地基基础4-1土力学与地基基础4-1,
