土的抗剪強度極限分析及試驗方法課件

1、土的抗剪強度極土的抗剪強度極限分析及試驗方限分析及試驗方法法 4.1概 述 土的破壞主要是由于剪切土的破壞主要是由于剪切引起的，剪切破壞是土體引起的，剪切破壞是土體破壞的重要特點破壞的重要特點 工程實踐中與土的抗剪強工程實踐中與土的抗剪強度有關(guān)的工程主要有以下度有關(guān)的工程主要有以下3類類 （1）土質(zhì)土壩的穩(wěn)定）土質(zhì)土壩的穩(wěn)定 （2）土壓力）土壓力 （3）地基的承載力問題）地基的承載力問題工程實例土坡穩(wěn)定 This photo shows a failure of a tailings dam retaining gypsum tailings in Florida. It can be see

2、n that the wet gypsum tailings flowed like a viscous liquid when the dam failed. 工程實例土坡穩(wěn)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 rest, indicating their very low shear strength. 工程實例土坡穩(wěn)定 The slide exten

3、ded 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. At the bottom of the slope the toe of the slide moved horizontally about 30 feet out into the reservoir. 工程實例土坡穩(wěn)定 The slide

4、 in the upstream shell is shown here with the reservoir emptied. The paved road surface identifies the former crest of the dam. 工程實例土坡穩(wěn)定工程實例土坡穩(wěn)定工程實例地基承載力問題工程實例地基承載力問題工程實例地基承載力問題加拿大特朗斯康谷倉：1911年動工1913年完工谷倉自重20000噸1913年10月17日發(fā)現(xiàn)1小時內(nèi)豎向沉降達30.5厘米，結(jié)構(gòu)物向西傾斜，并在24小時內(nèi)傾倒，谷倉西端下沉7.32米，東端上抬1.52米產(chǎn)生原因：地基承載力不夠，超載引發(fā)強度破壞

5、而產(chǎn)生滑動。工程實例地基承載力問題美國紐約某水泥倉庫：是近代世界上最嚴重的建筑物破壞之一位于紐約漢森河旁1940年水泥倉庫裝載水泥，使粘性土超載，引起地基土剪切破壞而滑動。傾斜45度，地基土被擠出達5.18米，23米外的辦公樓也發(fā)生傾斜。工程實例地基承載力問題4.2 土的抗剪強度的基本理論土的抗剪強度的基本理論 強度的概念與莫爾庫侖理論強度的概念與莫爾庫侖理論 庫侖的抗剪強度定律將土的抗剪強度表示庫侖的抗剪強度定律將土的抗剪強度表示為剪切面上法向應(yīng)力的函數(shù)，即為剪切面上法向應(yīng)力的函數(shù)，即f=c+ tg ， 式中，式中，c，分別為土的粘聚力分別為土的粘聚力和內(nèi)摩擦角，亦稱為土的強度指標(biāo)。和內(nèi)摩擦

6、角，亦稱為土的強度指標(biāo)。 砂土的抗剪強度表達式為砂土的抗剪強度表達式為f= tg ，粘，粘性土的抗剪強度表達式為性土的抗剪強度表達式為f=c+ tg ， 前者是后者的特殊形式，即前者是粘聚力前者是后者的特殊形式，即前者是粘聚力c=0的后者形式。的后者形式。強度的概念與莫爾庫侖理論固體間的摩擦力直接取決于接觸面上的法向力和接觸材料的摩擦角強度的概念與莫爾庫侖理論材料力學(xué)理論強度的概念與莫爾庫侖理論強度的概念與莫爾庫侖理論（13）/2ooo（13）/2強度的概念與莫爾庫侖理論tgf強度的概念與莫爾庫侖理論tg cf土的極限平衡條件tg cfABDOf極限平衡條件莫爾庫侖破壞準(zhǔn)則極限應(yīng)力圓破壞應(yīng)力圓

7、剪切破壞面土的極限平衡條件土的極限平衡條件土的極限平衡條件土的極限平衡條件 土體中剪破面并不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作土體中剪破面并不發(fā)生在最大剪應(yīng)力的作用面用面= 45上，而是發(fā)生在與最大主應(yīng)力上，而是發(fā)生在與最大主應(yīng)力平面成平面成= 45+ /2夾角的斜面上。夾角的斜面上。 P124 例例4-1已知有關(guān)參數(shù)已知有關(guān)參數(shù)11、33 、c、, 判斷土樣的狀態(tài)判斷土樣的狀態(tài)例題例題2 已知某地基土的已知某地基土的c=20kPa，=20，若地基中某，若地基中某 點的大主應(yīng)力為點的大主應(yīng)力為300kPa，當(dāng)小主應(yīng)力為何值時，該土，當(dāng)小主應(yīng)力為何值時，該土處于極限平衡狀態(tài)處于極限平衡狀態(tài)?并說明其剪裂的位置

8、。并說明其剪裂的位置。 解：已知最大主應(yīng)力解：已知最大主應(yīng)力 1=300kPa，將有關(guān)數(shù)據(jù)代，將有關(guān)數(shù)據(jù)代 入公式，得最小主應(yīng)力的計算值：入公式，得最小主應(yīng)力的計算值：4.3 抗剪強度試驗方法抗剪強度試驗方法 測定土抗剪強度指標(biāo)的試驗稱為剪切試驗 按照常用的試驗儀器將剪切試驗分為 直接剪切試驗 三軸壓縮試驗 無側(cè)向抗壓強度試驗 十字板剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗直接剪切試驗 在直剪試驗過程中，不能量測孔隙水應(yīng)力，也不能控制排水，所以只能以總應(yīng)力法來表示土的抗剪強度。但是為了考慮固結(jié)程度和排水條件對抗剪強度的影響，根據(jù)加

9、荷速率的快慢可將試驗劃分為快剪、固結(jié)快剪、固結(jié)快剪、慢剪快剪、慢剪三種試驗類型。 快剪(P125釋義) 固結(jié)快剪 慢剪直接剪切試驗直接剪切試驗 直剪試驗的缺點 剪切破壞面固定為上下盒之間的水平面 試驗中試驗的排水程度靠試驗速度的快慢控制 由于上下土盒的錯動，剪切過程中試樣的有效面積減小，使試樣中的應(yīng)力分布不均勻，主應(yīng)力方向發(fā)生變化，當(dāng)剪切變形較大時這一缺陷表現(xiàn)更為突出三軸壓縮試驗 三軸壓縮試驗直接量測的是試樣在不同恒定周圍壓力下的抗壓強度，然后利用莫爾庫侖破壞理論間接推求土的抗剪強度。三軸壓縮試驗三軸壓縮試驗三軸壓縮試驗三軸壓縮試驗圖中圖中:A為緊砂，為緊砂，B為松砂為松砂三軸壓縮試驗 三軸試

10、驗根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同，可分為不固結(jié)不排水剪（UU）、固結(jié)不排水剪（CU）、固結(jié)排水剪（CD）。分別對應(yīng)于直剪試驗的快剪、固結(jié)快剪、和慢剪試驗。三軸壓縮試驗 剪破有效應(yīng)力剪破有效應(yīng)力 有效應(yīng)力圓與總應(yīng)力圓大小相同，只是當(dāng)剪破時的有效應(yīng)力圓與總應(yīng)力圓大小相同，只是當(dāng)剪破時的孔隙水應(yīng)力為正值時，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)力圓的左邊；孔隙水應(yīng)力為正值時，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)力圓的左邊；而當(dāng)剪破時的孔隙水應(yīng)力為負值時，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)而當(dāng)剪破時的孔隙水應(yīng)力為負值時，有效應(yīng)力圓在總應(yīng)力圓的右邊。力圓的右邊。三種試驗結(jié)果的對比4.4土的抗剪強度指標(biāo)與主要影響因土的抗剪強度指標(biāo)與主要影響因素素 1、土的抗剪強度指

11、標(biāo)、土的抗剪強度指標(biāo)c、 2、影響土的抗剪強度的因素、影響土的抗剪強度的因素(P129) 土粒的礦物成分、形狀、顆粒大小與顆粒級配土粒的礦物成分、形狀、顆粒大小與顆粒級配 土的密度土的密度 含水量含水量 土體結(jié)構(gòu)的擾動情況土體結(jié)構(gòu)的擾動情況 孔隙水壓力的影響孔隙水壓力的影響 4.5土的天然強度及強度增長規(guī)律土的天然強度及強度增長規(guī)律 4.5.1 土的天然強度 測定土的天然強度的幾種方法 (1)三軸不固結(jié)不排水剪切(UU)試驗 (2)無側(cè)限抗壓強度試驗 (3)直接剪切試驗 (4)十字版剪切試驗三軸不固結(jié)不排水剪切(UU)試驗 測定土的天然強度 f= (11+3)/23)/2 無側(cè)限抗壓強度試驗

12、三軸壓縮試驗當(dāng)周圍壓力為零時即為無側(cè)限試驗條件，此時只有軸向壓力，所以也稱單軸壓縮試驗。 由于試樣的側(cè)向力為零，在軸向受壓時，其側(cè)向變形不受限制，故又稱無側(cè)限壓縮試驗。 由于試樣是在軸向壓縮的條件下破壞的，因此把這種情況下土能承受的最大軸向壓力稱為無側(cè)限抗壓強度，以qu表示無側(cè)限抗壓強度試驗無側(cè)限抗壓強度試驗極限應(yīng)力圓不排水強度直接剪切試驗 土的天然強度土的天然強度 f=cq+ tg q原位十字板剪切試驗 原位十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現(xiàn)場測定土的抗剪強度的方法。這種方法適用于在現(xiàn)場測定飽和粘性土的原位不排水強度，特別適用于均勻的飽和軟粘土。原位十字板剪切試驗原位十字板剪切試驗軟土

13、在荷載下的強度增長規(guī)律 軟土在外荷載作用下，若總應(yīng)力不變和地基有排軟土在外荷載作用下，若總應(yīng)力不變和地基有排水固結(jié)條件，則正常固結(jié)土在自重應(yīng)力作用下已水固結(jié)條件，則正常固結(jié)土在自重應(yīng)力作用下已固結(jié)，在附加應(yīng)力作用下抗剪強度增加到固結(jié)，在附加應(yīng)力作用下抗剪強度增加到ft= f0+ f 提高地基強度的措施的原則提高地基強度的措施的原則:使應(yīng)力路徑處于抗剪使應(yīng)力路徑處于抗剪強度線以下強度線以下 提高地基強度的措施提高地基強度的措施:油罐充水對軟土地基進行預(yù)油罐充水對軟土地基進行預(yù)壓壓(P134) 工程中常用排水固結(jié)法工程中常用排水固結(jié)法 排水固結(jié)法排水固結(jié)法 排水固結(jié)法是在建筑物建造前，對天然地排水

14、固結(jié)法是在建筑物建造前，對天然地基或已設(shè)置豎向排水體的地基加載預(yù)壓，使基或已設(shè)置豎向排水體的地基加載預(yù)壓，使土體固結(jié)沉降基本結(jié)束或完成大部分，從而土體固結(jié)沉降基本結(jié)束或完成大部分，從而提高地基土強度的一種地基加固方法。提高地基土強度的一種地基加固方法。 加載方法加載方法 主要包括：主要包括：直接堆載法、真空預(yù)壓法、降低地下水直接堆載法、真空預(yù)壓法、降低地下水法以及電滲法法以及電滲法真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法 在粘土層上鋪設(shè)砂墊層，然后用不透氣薄膜密封砂在粘土層上鋪設(shè)砂墊層，然后用不透氣薄膜密封砂墊層，用真空泵對砂墊層和砂井抽氣，使土體和砂墊層墊層，用真空泵對砂墊層和砂井抽氣，使土體和砂墊層以及砂井之

15、間形成壓力差，發(fā)生滲流，使土中孔隙水壓以及砂井之間形成壓力差，發(fā)生滲流，使土中孔隙水壓力不斷降低，有效應(yīng)力不斷增強，促使土體固結(jié)沉降。力不斷降低，有效應(yīng)力不斷增強，促使土體固結(jié)沉降。降低地下水位法降低地下水位法電滲法電滲法 在土中插入金屬電極并通以直流電，由于電場作用，在土中插入金屬電極并通以直流電，由于電場作用，土中水從陽極流向陰極。如將陰極積聚的水排走，土體土中水從陽極流向陰極。如將陰極積聚的水排走，土體中孔隙水就會減少，有效應(yīng)力增大導(dǎo)致沉降固結(jié)。中孔隙水就會減少，有效應(yīng)力增大導(dǎo)致沉降固結(jié)。排水系統(tǒng)的作用排水系統(tǒng)的作用 改變地基的排水邊界條件，縮短排水距離改變地基的排水邊界條件，縮短排水距

16、離和增加孔隙水排出的途徑；和增加孔隙水排出的途徑；加壓系統(tǒng)的作用加壓系統(tǒng)的作用 起固結(jié)作用，使地基土的固結(jié)壓力增加而起固結(jié)作用，使地基土的固結(jié)壓力增加而產(chǎn)生固結(jié)；產(chǎn)生固結(jié)；排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)是聯(lián)合使用的。排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)是聯(lián)合使用的。適用范圍：飽和軟粘土地基，應(yīng)用于路堤、倉適用范圍：飽和軟粘土地基，應(yīng)用于路堤、倉庫。罐體、飛機跑道等庫。罐體、飛機跑道等 排水固結(jié)的原理排水固結(jié)的原理 1.固結(jié)機理固結(jié)機理 飽和軟粘土地基在荷飽和軟粘土地基在荷載作用下，孔隙中的水被載作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙體積慢慢慢慢排出，孔隙體積慢慢減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時，隨著超靜水壓

17、力逐同時，隨著超靜水壓力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸提漸消散，有效應(yīng)力逐漸提高，地基土的強度逐漸增高，地基土的強度逐漸增長。長。abc為壓縮曲線、為壓縮曲線、cef為為卸荷曲線、卸荷曲線、fgc為再壓為再壓縮曲線縮曲線固結(jié)理論公式固結(jié)理論公式 固結(jié)時間與排水距離的平方成正比，縮短排水距固結(jié)時間與排水距離的平方成正比，縮短排水距離可大大縮短固結(jié)時間。離可大大縮短固結(jié)時間。 在地基中設(shè)置砂墊層及砂井等的目的就是為了增在地基中設(shè)置砂墊層及砂井等的目的就是為了增加排水途徑，縮短排水距離，從而加快軟弱土層的排加排水途徑，縮短排水距離，從而加快軟弱土層的排水固結(jié)。水固結(jié)。vvCHTt2 排水固結(jié)法設(shè)計計算排水固

18、結(jié)法設(shè)計計算一、設(shè)計前應(yīng)取得的資料一、設(shè)計前應(yīng)取得的資料 進行巖土工程勘察，查明場地的工程地質(zhì)和水進行巖土工程勘察，查明場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；文地質(zhì)條件； 室內(nèi)土工試驗，確定土的固結(jié)系數(shù)、孔隙比和室內(nèi)土工試驗，確定土的固結(jié)系數(shù)、孔隙比和固結(jié)壓力關(guān)系、三軸試驗強度等；固結(jié)壓力關(guān)系、三軸試驗強度等； 進行原位十字板剪切試驗，確定各土層十字板進行原位十字板剪切試驗，確定各土層十字板抗剪強度。抗剪強度。二、加載預(yù)壓法設(shè)計二、加載預(yù)壓法設(shè)計 其設(shè)計內(nèi)容包括：其設(shè)計內(nèi)容包括：選擇豎向排水體，確定其尺寸、選擇豎向排水體，確定其尺寸、間距、排列方式和深度；間距、排列方式和深度； 確定預(yù)壓荷載的大小、范

19、圍、速率和預(yù)壓時間；確定預(yù)壓荷載的大小、范圍、速率和預(yù)壓時間； 計算地基的固結(jié)度、強度增長；計算地基的固結(jié)度、強度增長； 進行穩(wěn)定性和變形計算。進行穩(wěn)定性和變形計算。 預(yù)壓荷載的施工預(yù)壓荷載的施工 可分三類：可分三類：利用建筑物自重加壓；利用建筑物自重加壓；施施加外部荷載（堆載預(yù)壓法）；加外部荷載（堆載預(yù)壓法）；減小地基土的減小地基土的孔隙水（真空預(yù)壓法）孔隙水（真空預(yù)壓法）(一一)利用建筑物的自重利用建筑物的自重 在未經(jīng)預(yù)壓的天然軟土地基上直接建造建在未經(jīng)預(yù)壓的天然軟土地基上直接建造建筑物。如：路堤、土壩、貯礦場、油罐、水池筑物。如：路堤、土壩、貯礦場、油罐、水池等。等。(二二)堆載預(yù)壓堆載

20、預(yù)壓2.施工要點和施工控制施工要點和施工控制1.施工工藝施工工藝(三三)真空預(yù)真空預(yù) 壓施工壓施工1.施工工藝施工工藝2.施工設(shè)備施工設(shè)備 包括：真空泵和一套膜內(nèi)、外管路包括：真空泵和一套膜內(nèi)、外管路真空泵真空泵3.密封系統(tǒng)密封系統(tǒng) 由密封膜、密封溝和輔助密封措施組成。由密封膜、密封溝和輔助密封措施組成。 密封膜：一般鋪密封膜：一般鋪3層。層。 密封要求：一是膜與軟土的接觸有足夠的長度，密封要求：一是膜與軟土的接觸有足夠的長度，以保證有足夠長的滲透途徑；二是膜周邊密封處應(yīng)以保證有足夠長的滲透途徑；二是膜周邊密封處應(yīng)有一定的壓力，保證膜與軟土接觸緊密。有一定的壓力，保證膜與軟土接觸緊密。 密封方

21、式主要有：挖溝折膜法和平鋪膜法。密封方式主要有：挖溝折膜法和平鋪膜法。4.施工要點施工要點 施工觀測及質(zhì)量檢驗施工觀測及質(zhì)量檢驗一、地基土的物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗一、地基土的物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗二、孔隙水壓力觀測二、孔隙水壓力觀測1.觀測儀器觀測儀器 雙管式孔隙壓力計和鋼弦式孔隙壓力計。雙管式孔隙壓力計和鋼弦式孔隙壓力計。2.觀測點的布置觀測點的布置 一般布置在場地中央，堆載坡頂及堆載坡角的不一般布置在場地中央，堆載坡頂及堆載坡角的不同深度處。同深度處。3.資料應(yīng)用資料應(yīng)用 計算固結(jié)度；計算固結(jié)度；用用u/p值控制加荷速率；值控制加荷速率；用用u-p曲線控制加荷速率曲線控制加荷速率觀測項目：孔隙

22、水壓力，沉降，邊樁位移，真空度等觀測項目：孔隙水壓力，沉降，邊樁位移，真空度等 施工觀測及質(zhì)量檢驗施工觀測及質(zhì)量檢驗三、沉降觀測三、沉降觀測1.觀測點的布置：觀測點的布置： 沿場地對稱軸線、場地中心、坡頂、坡腳和場外沿場地對稱軸線、場地中心、坡頂、坡腳和場外10m范圍范圍2.資料應(yīng)用資料應(yīng)用 推算最終變形量；推算最終變形量；求任意時間固結(jié)度；求任意時間固結(jié)度；控制加荷速率。控制加荷速率。四、邊樁位移觀測四、邊樁位移觀測4.6 土的強度特性土的強度特性 砂土的抗剪強度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度砂土的抗剪強度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度和級配的影響。對于一般砂土來講，影響抗剪強和級配的影響。對于

23、一般砂土來講，影響抗剪強度的主要因素是其初始孔隙比（或初始干密度）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，抗剪強度越高初始孔隙比越小，抗剪強度越高 同一種砂土在相同的孔隙比下飽和時的內(nèi)摩擦角同一種砂土在相同的孔隙比下飽和時的內(nèi)摩擦角比干燥時小比干燥時小砂性土的剪切性狀砂性土的剪切性狀砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變 松砂受剪時，顆粒松砂受剪時，顆粒滾落到平衡位置，滾落到平衡位置，排列更緊密些，所排列更緊密些，所以體積縮小，把這以體積縮小，把這種因剪切而體積縮種因剪切而體積縮小的現(xiàn)象稱為小的現(xiàn)象稱為剪縮剪縮性性松 砂砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變 緊砂受剪時，顆粒緊砂受剪時，顆粒必須升高以離開

24、它必須升高以離開它們原來的位置而彼們原來的位置而彼此才能滑過，從而此才能滑過，從而導(dǎo)致體積膨脹，把導(dǎo)致體積膨脹，把這種因剪切而體積這種因剪切而體積膨脹的現(xiàn)象稱為膨脹的現(xiàn)象稱為剪剪脹脹性。性。緊 砂砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變 隨著軸向應(yīng)變的增隨著軸向應(yīng)變的增加，松砂的強度逐漸增加，松砂的強度逐漸增加，曲線應(yīng)變硬化。加，曲線應(yīng)變硬化。體積逐漸減小體積逐漸減小緊砂的強度達到一定值緊砂的強度達到一定值后，隨著軸向應(yīng)變的繼后，隨著軸向應(yīng)變的繼續(xù)增加，強度反而減小，續(xù)增加，強度反而減小，最后呈應(yīng)變軟化型最后呈應(yīng)變軟化型 體積開始時稍有體積開始時稍有減小，繼而增加，超減小，繼而增加，超過它

25、的初始體積過它的初始體積砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變 砂土在低周圍壓力下砂土在低周圍壓力下由于初始孔隙比的不由于初始孔隙比的不同，剪破時的體積可同，剪破時的體積可能小于初始體積，也能小于初始體積，也可能大于初始體積，可能大于初始體積，則可以想象，砂土在則可以想象，砂土在某一初始孔隙比下受某一初始孔隙比下受剪，它剪破時的體積剪，它剪破時的體積將等于其初始體積，將等于其初始體積，這一初始孔隙比稱為這一初始孔隙比稱為臨界孔隙比臨界孔隙比。 砂土的臨界孔砂土的臨界孔隙比將隨周圍壓力隙比將隨周圍壓力的增加而減小的增加而減小砂土的應(yīng)力軸向應(yīng)變體變 飽和砂土在低周圍壓力下受剪時，如果不允許它的體積發(fā)生變化，則 緊

26、砂為抵抗剪脹的趨勢，將通過調(diào)整土體內(nèi)部應(yīng)力，產(chǎn)生負孔隙水壓力，使周圍壓力增加，以保持體積不變 松砂為抵抗體積縮小的趨勢，將產(chǎn)生正孔隙水壓力，是周圍壓力減小，以保持體積不變。砂土的殘余強度砂土的液化 液化：任何物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體的行為或過程液化：任何物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體的行為或過程 砂土液化：砂土在突發(fā)的動荷載作用下，砂土液化：砂土在突發(fā)的動荷載作用下，不能在短時間排水固結(jié)，為抵抗剪力引起不能在短時間排水固結(jié)，為抵抗剪力引起的體積縮小的趨勢，將產(chǎn)生很大的孔隙水的體積縮小的趨勢，將產(chǎn)生很大的孔隙水壓力，從而導(dǎo)致土體的抗剪能力完全喪失壓力，從而導(dǎo)致土體的抗剪能力完全喪失的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。地震引起的砂土液化 飽和

27、的粉、細砂在動荷載作用下易發(fā)生砂土液化，使地基飽和的粉、細砂在動荷載作用下易發(fā)生砂土液化，使地基失去承載力。失去承載力。 下圖所示為下圖所示為 1964 年年 6 月月 16 日日 日本新瀉發(fā)生日本新瀉發(fā)生 7.5 級級地震后，因地基土發(fā)生液化所造成的破壞，注意到雖然因地震后，因地基土發(fā)生液化所造成的破壞，注意到雖然因地基破壞而使得建筑物嚴重傾斜甚至倒下，但結(jié)構(gòu)本身并地基破壞而使得建筑物嚴重傾斜甚至倒下，但結(jié)構(gòu)本身并未破壞。未破壞。粘性土的剪切性狀 重塑土:某些在含水率不變的條件下使其原有結(jié)構(gòu)受徹底擾動的粘土 飽和粘性土試樣的抗剪強度除受固結(jié)程度和排水條件影響外，在一定程度上還受它的應(yīng)力歷史的

28、影響粘土的殘余強度粘土的殘余強度 粘土的殘余強度與它的應(yīng)力歷史無關(guān) 在大剪位移下超固結(jié)粘土的強度降低幅度比正常固結(jié)粘土的大 殘余強度線為通過坐標(biāo)原點的直線 粘土的結(jié)構(gòu)性與靈敏度 粘土的強度隨著其結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生變化的特性稱為土的結(jié)構(gòu)性 某些在含水率不變的條件下使其原有結(jié)構(gòu)受徹底擾動粘土，稱為重塑土 靈敏度:原狀試樣的無側(cè)限抗壓強度與相同含水率下重塑試樣的無側(cè)限抗壓強度之比 在含水率不變的條件下粘土因重塑而軟化（強度降低），軟化后又隨靜置時間的延長而硬化（強度增長）的這種性質(zhì)稱為粘土的觸變性。粘土的蠕變 粘土的蠕變:在恒定剪應(yīng)力作用下應(yīng)變隨時間而增長的現(xiàn)象。粘土的蠕變 只有當(dāng)主應(yīng)力差較大時，才能導(dǎo)致粘土的蠕變破只有當(dāng)主應(yīng)力差較大時，才能導(dǎo)致粘土的蠕變破壞。壞。 粘土的蠕變破壞過程的四個階段粘土的蠕變破壞過程的四個階段(P140) (1)彈性應(yīng)變階段：圖中彈性應(yīng)變階段：圖中OA段段 (2)初始蠕變階段：圖中初始蠕變階段：圖中AB段段 (3)穩(wěn)定蠕變階段：圖中穩(wěn)定蠕變階段：圖中BC段段 (4)加速蠕