土力學(xué)第五章土的抗剪強(qiáng)度理論講義PPT

第五章土土的抗抗剪強(qiáng)度理論論主要內(nèi)容第一節(jié)概概述第二節(jié)庫(kù)庫(kù)侖定律和摩摩爾-庫(kù)侖強(qiáng)度準(zhǔn)則則（重點(diǎn)）第三節(jié)抗抗剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)的試驗(yàn)方法法及其應(yīng)用第四節(jié)孔孔隙應(yīng)力系數(shù)數(shù)及土的剪脹脹性（難點(diǎn)））第五節(jié)節(jié)土土的抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度特特性的的幾個(gè)個(gè)問(wèn)題題一、材材料的的破壞壞形式式鑄鐵：（1）斷裂型型破壞壞（脆斷斷破壞壞）；；拉伸試試件沿橫截截面斷斷裂，，扭轉(zhuǎn)圓圓試件件沿斜截截面斷斷裂，，但斷斷裂面面都是是最大拉拉應(yīng)力力所在平平面；；是正正截面面破壞壞；（2）剪切型型破壞壞（屈服服破壞壞）：：壓縮試試件沿斜截截面發(fā)發(fā)生錯(cuò)錯(cuò)動(dòng)而而破壞壞，是是由于于斜截截面上上的剪剪應(yīng)力力所引引起的的剪斷斷破壞壞。低碳鋼鋼：拉伸和和壓縮縮試件件的破壞壞由斜截面面上的的剪應(yīng)應(yīng)力引起，，屬于于剪切型型破壞壞。結(jié)論：材料的的破壞壞按其其物理理本質(zhì)質(zhì)而言言分為為斷裂型型和剪切型型兩大類類。第一節(jié)節(jié)概概述述二、材材料的的強(qiáng)度度理論論1．強(qiáng)度度理論論定義義：假假設(shè)材材料的的某一一種類類型的的破壞壞是由由某種種因素素所引引起的的，這這種假假說(shuō)通通常就就稱為為強(qiáng)度度理論論。2．常用用的強(qiáng)強(qiáng)度理理論：：（1）最大大拉應(yīng)應(yīng)力理理論（（第一一強(qiáng)度度理論論）：：脆斷破破壞。（2）最大大伸長(zhǎng)長(zhǎng)線應(yīng)應(yīng)變理理論（（第二二強(qiáng)度度理論論）：：脆斷破破壞。（3）最大剪剪應(yīng)力力理論論（第第三強(qiáng)強(qiáng)度理理論））：屈服破破壞。（4）形狀狀改變變比能能理論論（第第四強(qiáng)強(qiáng)度理理論））：屈服破破壞。問(wèn)題：：土的的破壞壞型式式是什什么？？它的的強(qiáng)度度理論論是什什么？？邊坡坡滑裂面三、、土土的的破破壞壞形形式式———剪切切破破壞壞因?yàn)闉橥镣令w顆粒粒自自身身的的強(qiáng)強(qiáng)度度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大大于于顆顆粒粒間間的的聯(lián)聯(lián)接接強(qiáng)強(qiáng)度度，，在在外外力力作作用用下下，，土土中中的的顆顆粒粒沿沿接接觸觸處處互互相相錯(cuò)錯(cuò)動(dòng)動(dòng)而而發(fā)發(fā)生生剪剪切切破破壞壞。。四、、土土的的強(qiáng)強(qiáng)度度理理論論滑裂裂面面上上的的剪剪應(yīng)應(yīng)力力達(dá)達(dá)到到極極限限值值。。（注注：：與與最最大大剪剪應(yīng)應(yīng)力力理理論論不不同同））土的的抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度定定義義土體體抵抵抗抗剪剪切切破破壞壞的的極極限限能能力力。。剪切切破破壞壞時(shí)時(shí)滑滑動(dòng)動(dòng)面面上上的的剪剪應(yīng)應(yīng)力力。。工程程應(yīng)應(yīng)用用邊坡坡的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性由由強(qiáng)強(qiáng)度度控控制制；；土壓壓力力的的計(jì)計(jì)算算；；地基基的的承承載載力力需需通通過(guò)過(guò)強(qiáng)強(qiáng)度度確確定定。。土力力學(xué)學(xué)研研究究?jī)?nèi)內(nèi)容容基礎(chǔ)礎(chǔ)物理理性性質(zhì)質(zhì)先導(dǎo)導(dǎo)土中中應(yīng)應(yīng)力力具體體應(yīng)應(yīng)用用土壓壓力力土坡坡穩(wěn)穩(wěn)定定地基基承承載載力力核心心滲透透特特性性變形形特特性性強(qiáng)度度特特性性第二二節(jié)節(jié)庫(kù)庫(kù)侖侖定定律律與與摩摩爾爾-庫(kù)侖侖強(qiáng)強(qiáng)度度準(zhǔn)準(zhǔn)則則（一一））直直剪剪試試驗(yàn)驗(yàn)（法法國(guó)國(guó)庫(kù)庫(kù)侖侖））1.試驗(yàn)驗(yàn)原原理理施加加σ（=P/A），，剪剪切切變變形形S量測(cè)測(cè)（=T/A）上盒下盒PSTσ=100KPaSA一、、庫(kù)庫(kù)倫倫（（Coulomb）定律律2.試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果果σ=100KPaSσ=200KPaσ=300KPaPSTAOcc粘聚聚力力內(nèi)摩摩擦擦角角σ

=100KPaSσ

=200KPaσ

=300KPa庫(kù)侖侖公公式式：：f：土的的抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度tg：摩擦擦強(qiáng)強(qiáng)度度-正比比于于壓壓力力c：粘聚聚強(qiáng)強(qiáng)度度-與所所受受壓壓力力無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)2.試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果砂土土:ττf=σσtg粘性性土土:ττf=c+σσtg有效效應(yīng)應(yīng)力力原原理理：：有效效應(yīng)應(yīng)力力與與抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度存存在在唯唯一一對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)關(guān)系系用有有效效應(yīng)應(yīng)力力表表達(dá)達(dá)：τf=c′′+σσ′′tgφφ′=c′′+（σ-u）tgφφ′3、抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度公公式式（庫(kù)庫(kù)侖侖定定律律））NT=NT滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦（二二））土土的的強(qiáng)強(qiáng)度度的的機(jī)機(jī)理理1.摩擦擦強(qiáng)強(qiáng)度度tg（1）滑滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦（2）咬合合摩摩擦擦引引起起的的剪剪脹脹滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦咬合合摩摩擦擦引引起起的的剪剪脹脹1.摩擦強(qiáng)度度tg（二）土土的強(qiáng)度度的機(jī)理理密度（e,粒徑級(jí)配配（Cu,Cc）顆粒的礦礦物成分分對(duì)于：砂土>粘性土；；高嶺石>伊里石>蒙特石粒徑的形形狀（顆顆粒的棱棱角與長(zhǎng)長(zhǎng)寬比））在其他條條件相同同時(shí)：對(duì)于砂土土，顆粒粒的棱角角提高了了內(nèi)摩擦擦角對(duì)于碎石石土，顆顆粒的棱棱角可能能降低其其內(nèi)摩擦擦角影響土的的摩擦強(qiáng)強(qiáng)度的主主要因素素：1.摩擦強(qiáng)度度tg（二）土土的強(qiáng)度度的機(jī)理理粘聚強(qiáng)度度機(jī)理靜電引力力（庫(kù)侖侖力）范德華力力顆粒間膠膠結(jié)假粘聚力力（毛細(xì)細(xì)力等））粘聚強(qiáng)度度影響因因素地質(zhì)歷史史粘土顆粒粒礦物成成分密度離子價(jià)與與離子濃濃度----+2.凝聚強(qiáng)度度（二）土土的強(qiáng)度度的機(jī)理理（三）應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)分析τ﹤τf平衡狀態(tài)態(tài)τ=τf極限平衡衡狀態(tài)（（土趨于于破壞的的臨界狀狀態(tài)）τ﹥?chǔ)觙-破壞狀態(tài)態(tài)小結(jié)：從變形過(guò)過(guò)程看，，抗剪強(qiáng)強(qiáng)度僅當(dāng)當(dāng)施加了了剪應(yīng)力力，發(fā)生生了剪切切變形后后才能表表現(xiàn)出來(lái)來(lái)，所以以抗剪強(qiáng)強(qiáng)度只能能用達(dá)到極限限平衡時(shí)時(shí)的剪應(yīng)應(yīng)力來(lái)衡衡量。二、摩爾爾-庫(kù)侖強(qiáng)度度理論（（1910年）（一）摩爾理論論：摩爾認(rèn)認(rèn)為材料料的破壞壞是剪切切破壞這個(gè)函數(shù)數(shù)在f-坐標(biāo)中是是一條曲曲線，稱稱為摩爾包線線（或抗剪剪強(qiáng)度包包線）（二）摩爾—庫(kù)侖強(qiáng)度度理論——在土力學(xué)學(xué)中，為為了實(shí)用用的目的的，在較較小的側(cè)側(cè)向壓力力作用下下，可近近似的用用直線來(lái)來(lái)代替摩爾包線線，該直線線方程就就是庫(kù)侖公式式。定義：用用庫(kù)侖公公式表示示摩爾包包線的強(qiáng)強(qiáng)度理論論摩爾包線線極限平衡衡狀態(tài)：土單元體體中任一一平面上上的τ=τf的臨界狀狀態(tài)。極限平衡衡條件：土體中某點(diǎn)處于極限限平衡狀狀態(tài)時(shí)的的應(yīng)力條條件。（τ=τf，土的剪切切破壞條條件）基本概念念一般應(yīng)力力狀態(tài)如如何判斷斷是否破壞壞？借助于摩摩爾圓——摩爾-庫(kù)侖強(qiáng)度度準(zhǔn)則1.土中一點(diǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀狀態(tài)（平面應(yīng)應(yīng)變）（三）土土的極限限平衡條條件摩爾圓：：代表一一個(gè)土單單元的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)；圓周上一一點(diǎn)代表表一個(gè)面面上的兩兩個(gè)應(yīng)力力與摩爾應(yīng)力力圓與抗抗剪強(qiáng)度度包線之之間的關(guān)關(guān)系有三三種：（1）整個(gè)摩摩爾圓位位于抗剪剪強(qiáng)度包包線的下方——平衡狀態(tài)態(tài)（2）摩爾圓圓與抗剪剪強(qiáng)度包包線相切（切點(diǎn)為為A）——極限平衡衡狀態(tài)（3）摩爾圓圓與抗剪剪強(qiáng)度包包線相割——破壞狀態(tài)態(tài)

Ac摩爾圓與抗剪強(qiáng)度包線之間的關(guān)系2、摩爾—庫(kù)倫破壞壞準(zhǔn)則根據(jù)Mohr-Coulomb破壞理論論，破壞壞時(shí)的Mohr應(yīng)力圓必必定與破破壞包線線相切。切點(diǎn)所代代表的平平面滿足足τ=τf的條件，，該點(diǎn)處處于極限平衡衡狀態(tài)。1f3Oc極限平衡衡條件表表達(dá)式極限平衡衡條件表表達(dá)式1f3Oc根據(jù)應(yīng)力力狀態(tài)計(jì)計(jì)算出大大小主應(yīng)應(yīng)力σ1、σ3判斷破壞壞可能性性由σ3計(jì)算σ1f比較σ1與σ1fσ1<σ1f彈性平衡衡狀態(tài)σ1=σ1f極限平衡衡狀態(tài)σ1>σ1f破壞狀態(tài)態(tài)Oc1f311三、破壞壞判別方方法判別對(duì)象象：土體體微小單單元（一一點(diǎn)）3=常數(shù)：根據(jù)應(yīng)力力狀態(tài)計(jì)計(jì)算出大大小主應(yīng)應(yīng)力σ1、σ3判斷破壞壞可能性性由σ1計(jì)算σ3f比較σ3與σ3fσ3>σ3f彈性平衡衡狀態(tài)σ3=σ3f極限平衡衡狀態(tài)σ3<σ3f破壞狀態(tài)態(tài)Oc13f33判別對(duì)象象：土體體微小單單元（一一點(diǎn)）1=常數(shù)：三、破壞壞判別方方法Oc1f3231f45°＋/2破裂面2滑裂面的的位置與大主應(yīng)應(yīng)力作用用面夾角角:α=45+/2總結(jié)：Mohr-Coulomb破壞理論論的要點(diǎn)點(diǎn)①剪切破破裂面上上，土體體的抗剪剪強(qiáng)度是是法向應(yīng)應(yīng)力的函函數(shù)τf=f（σ）②當(dāng)法向應(yīng)應(yīng)力不大大時(shí)，該該函數(shù)可可以簡(jiǎn)化化為線性性函數(shù)關(guān)關(guān)系，用用Coulomb公式來(lái)表表示τf=c+σtgφ③土單元體體的任何何一個(gè)面面上τ=τf時(shí)，就會(huì)會(huì)發(fā)生剪剪切破壞壞。此時(shí)時(shí)土單元元體的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)滿足極極限平衡衡條件。。莫爾—庫(kù)侖強(qiáng)度度理論與材料力學(xué)中的的最大剪應(yīng)力理理論有何區(qū)別？土土體的剪切破破壞是發(fā)生在在τmax作用面上嗎？？答：M-C理論中τf=tanф+c是隨正應(yīng)力的的增大而增大大的，不是一一個(gè)定值，也也不等于τmax。最大剪應(yīng)力理理論假設(shè)材料料沿τmax所在截面滑移移而發(fā)生屈服服破壞。土的破壞點(diǎn)不不一定在τmax作用面上，破破壞面與σ1作用面的夾角角：αf=45o+фф/2，不是45o。只有當(dāng)ф=0時(shí)，破壞面才才是τmax作用面，這是是特例。思考題課后作業(yè)課后習(xí)題5-1第三節(jié)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)的試驗(yàn)方法法及其應(yīng)用剪切試驗(yàn)的類類型——室內(nèi)剪切試驗(yàn)驗(yàn)（直剪試驗(yàn)、三軸軸壓縮試驗(yàn)和和無(wú)側(cè)限壓縮縮試驗(yàn)）——現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試試（十字板剪剪切試驗(yàn)）室內(nèi)試驗(yàn)的特特點(diǎn)——邊界條件比較較明確，且容容易控制。但但室內(nèi)試驗(yàn)要要求從現(xiàn)場(chǎng)采采取試樣，在在取樣的過(guò)程程中不可避免免地引起應(yīng)力力釋放和土的的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)?！，F(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)——直接在現(xiàn)場(chǎng)原原位進(jìn)行，不不需取試樣，，因而能夠更更好地反映土土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)造特性；對(duì)對(duì)無(wú)法進(jìn)行或或很難進(jìn)行室室內(nèi)試驗(yàn)的土土，如粗顆粒粒土、極軟粘粘土及巖土接接觸面等，可可以取得必要要的力學(xué)指標(biāo)標(biāo)。1、試驗(yàn)裝置及試試驗(yàn)方法：試驗(yàn)裝置——應(yīng)變控制式和和應(yīng)力控制式式一、直剪試驗(yàn)驗(yàn)直剪試驗(yàn)根據(jù)據(jù)排水條件可分為：快剪、固結(jié)快剪和慢剪．（1）快剪：豎向應(yīng)力施加加后，立即快快速施加水平平剪力使試樣樣剪切破壞,以模擬不排水水的工況。如如《土工試驗(yàn)規(guī)程程》規(guī)定，要使試試樣在3～5分鐘內(nèi)剪壞。。其快剪強(qiáng)度度指標(biāo)為cq、q。（2）固結(jié)快剪：豎向應(yīng)力施加加后，讓試樣樣充分固結(jié)。。固結(jié)完成后后，再進(jìn)行快快速剪切，其其剪切速率與與快剪相同。。其固快指標(biāo)標(biāo)為ccq、cq。（3）慢剪：豎向應(yīng)力施加加后，允許試試樣排水固結(jié)結(jié)。待固結(jié)完完成后，施加加水平剪應(yīng)力力，剪切速率率放慢，使試試樣在剪切過(guò)過(guò)程中有充分分的時(shí)間產(chǎn)生生體積變形和和排水（對(duì)剪剪脹性土為吸吸水）。其慢慢剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)為cs、s。2、試驗(yàn)分類3、不同土類的的試驗(yàn)（1）無(wú)粘性土——滲透性好，即即使快剪也能能使其排水固固結(jié)。故《土工試驗(yàn)規(guī)程程》規(guī)定：對(duì)無(wú)粘粘性土，一律律采用一種加加荷速率進(jìn)行行試驗(yàn)。（2）正常固結(jié)的的粘性土（通通常為軟土）），在豎向應(yīng)應(yīng)力和剪應(yīng)力力作用下，土土樣都被壓縮縮，所以通常常在一定應(yīng)力力范圍內(nèi)，τq＜τcq＜τs。（飽和軟粘土фq一般在0o～5o之間）4、直剪試驗(yàn)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：直接剪切切儀構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，操作作方便等缺點(diǎn)：①限定的剪剪切面；②剪切面上上剪應(yīng)力分分布不均勻勻；③在計(jì)算抗抗剪強(qiáng)度時(shí)時(shí)按土樣的的原截面積積計(jì)算的；；④試驗(yàn)時(shí)不不能嚴(yán)格控控制排水條條件，不能能量測(cè)孔隙隙水壓力二、三軸試試驗(yàn)1.三軸壓縮儀儀組成壓力室軸向加荷系系統(tǒng)周圍壓力系系統(tǒng)孔壓量測(cè)系系統(tǒng)試樣壓力室壓力水排水管閥門(mén)軸向加壓桿有機(jī)玻璃罩罩橡皮膜透水石頂帽333331=3+1=3+2、試驗(yàn)方法法與試驗(yàn)特特點(diǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)：：試樣是軸對(duì)對(duì)稱應(yīng)力狀狀態(tài)。垂直應(yīng)力z一般是大主主應(yīng)力；徑向與切向向應(yīng)力總是是相等r=，即1=z；2=3=r試驗(yàn)方法：：首先試樣施施加靜水壓壓力—圍壓1=2=3；然后通過(guò)活活塞桿施加加的是應(yīng)力力差Δ=1-3。強(qiáng)度包線(1-)fc(1-)f11-31=15%分別作圍壓壓為100kPa、200kPa、300kPa的三軸試驗(yàn)驗(yàn)，得到破破壞時(shí)相應(yīng)應(yīng)的（1-)f繪制三個(gè)破破壞狀態(tài)的的應(yīng)力摩爾爾圓，畫(huà)出出它們的公公切線——強(qiáng)度包線，，得到強(qiáng)度度指標(biāo)c與3.強(qiáng)度包線固結(jié)排水試試驗(yàn)（CD試驗(yàn)）（1）施加圍壓后，打開(kāi)排排水閥門(mén)充充分固結(jié)，，超靜孔隙隙水壓力完完全消散；；（2）打開(kāi)排水水閥門(mén)，慢慢慢施加以便充分排排水，避免免產(chǎn)生超靜靜孔壓固結(jié)不排水水試驗(yàn)（CU試驗(yàn)）（1）施加圍壓后，打開(kāi)排水閥閥門(mén)，充分分固結(jié)，超超靜孔隙水水壓力完全全消散（2）關(guān)閉排水水閥門(mén)，很很快剪切破破壞，在施施加軸向應(yīng)應(yīng)力差過(guò)程中不排排水不固結(jié)不排排水試驗(yàn)（（UU試驗(yàn)）（1）圍壓下關(guān)閉排水水閥門(mén)，不不固結(jié)；（2）關(guān)閉排水水閥門(mén)，很很快剪切破破壞，在施施加軸向應(yīng)應(yīng)力差過(guò)程中不排排水cd、dccu、cucu、u4.試驗(yàn)類型分類依據(jù)：：按剪切前的固結(jié)程度、剪切過(guò)程中中的排水條件固結(jié)排水試試驗(yàn)（CD試驗(yàn)）ConsolidatedDrainedsheartest(CD)抗剪強(qiáng)度指指標(biāo)：cdd（c）三軸試驗(yàn)類類型匯總固結(jié)不排水水試驗(yàn)（CU試驗(yàn)）ConsolidatedUndrainedsheartest(CU)抗剪強(qiáng)度指指標(biāo)：ccucu不固結(jié)不排排水試驗(yàn)（（UU試驗(yàn)）UnconsolidatedUndrainedsheartest(UU)抗剪強(qiáng)度指指標(biāo)：cuu（cuuuu）優(yōu)點(diǎn)：1應(yīng)力狀態(tài)和和應(yīng)力路徑徑明確；2排水條件清清楚，可控控制；3可量測(cè)孔隙隙水壓力4破壞面不是是人為固定定的。缺點(diǎn)：12=3，軸對(duì)稱2設(shè)備相對(duì)復(fù)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)無(wú)法試驗(yàn)驗(yàn)；5.優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)點(diǎn)6、飽和粘性性土的抗剪剪強(qiáng)度（1）不固結(jié)不不排水抗剪剪強(qiáng)度不排水條件件下,試樣在試驗(yàn)驗(yàn)過(guò)程中含水量不變變,體積不變,改變周圍壓壓力增量只只能引起孔隙水壓力力的變化,并不會(huì)改變變?cè)嚇又械牡挠行?yīng)力,各試樣在剪剪切前的有有效應(yīng)力相相同,因此抗剪強(qiáng)度不不變。（2）固結(jié)不排排水抗剪強(qiáng)強(qiáng)度正常固結(jié)土土O點(diǎn)說(shuō)明未受受任何固結(jié)結(jié)壓力的土土，它不具有抗剪強(qiáng)度。。有效應(yīng)力圓圓直徑與總應(yīng)力圓直徑相等。但位置不同同，兩者之之間相差uf。一般正常固固結(jié)土’比cu大一倍左右右。（3）固結(jié)排水水抗剪強(qiáng)度度在整個(gè)試驗(yàn)驗(yàn)過(guò)程中，，孔隙水壓力力始終為零零；總應(yīng)力等于于有效應(yīng)力力，所以總總應(yīng)力圓就就是有效應(yīng)應(yīng)力圓；總應(yīng)力破壞壞包線就是是有效應(yīng)力力破壞包線線；cd、d與CU試驗(yàn)得到的的c’、’相近。同一種土不不同排水條條件下的試試驗(yàn)結(jié)果對(duì)對(duì)比（1）以總應(yīng)力法表示，將得得出不同的的試驗(yàn)結(jié)果果，一般u<cu<d，c值也不相同同；（2）以有效應(yīng)應(yīng)力法法表示，，則不不論采采用哪哪種試試驗(yàn)方方法，，都得得到近近乎同一條條有效應(yīng)應(yīng)力破破壞包包線。。結(jié)論：抗剪剪強(qiáng)度度與有有效應(yīng)應(yīng)力有有唯一一對(duì)應(yīng)應(yīng)的關(guān)關(guān)系。。三、真真三軸軸試驗(yàn)驗(yàn)四、無(wú)無(wú)側(cè)限限抗壓壓強(qiáng)度度試驗(yàn)驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)時(shí)圍壓壓σ3=0（無(wú)側(cè)限限），，試樣樣在軸軸向壓壓力下下產(chǎn)生生剪切切破壞壞。破壞時(shí)時(shí)的軸軸向壓壓力稱稱為無(wú)側(cè)限限抗壓壓強(qiáng)度度，以qu表示。。適用于于——飽和軟軟粘土土五、十十字板板剪切切試驗(yàn)驗(yàn)——適用于于飽和和軟粘粘土量測(cè)設(shè)設(shè)備加力裝裝置板頭飽和軟軟粘土土六、抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指指標(biāo)的的選擇擇1、粘性性土的的抗剪剪強(qiáng)度度與剪剪切條條件、、試驗(yàn)驗(yàn)條件件、試試驗(yàn)方方法等等有關(guān)關(guān)，總應(yīng)力力分析法法用總應(yīng)力力抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指指標(biāo)；；有效應(yīng)應(yīng)力分析法法用有效應(yīng)應(yīng)力抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指指標(biāo)。。2、各種種試驗(yàn)驗(yàn)方法法的適適用范范圍UU/快剪試試驗(yàn)——地基為為透水水性差差的飽飽和粘粘性土土，排排水不不良，，且建建筑物物施工工速度度快。。常用用于施施工期期的強(qiáng)強(qiáng)度與與穩(wěn)定定驗(yàn)算算；CU/固快試試驗(yàn)——建筑物物竣工工后較較長(zhǎng)時(shí)時(shí)間，，突遇遇荷載載增大大。如如房屋屋加層層、天天然土土坡上上堆載載等；；CD/慢剪試試驗(yàn)的的有效效應(yīng)力力強(qiáng)度度指標(biāo)標(biāo)——地基的的透水水性較較好（（如砂砂土等等），，排水水條件件良好好（如如粘土土中夾夾有砂砂層）），而而建筑筑物施施工速速度慢慢。第四節(jié)節(jié)孔孔隙隙應(yīng)力力系數(shù)數(shù)及及土土的剪剪脹性性教學(xué)重重點(diǎn)——孔隙應(yīng)應(yīng)力系系數(shù)的的物理理意義義一、孔孔隙應(yīng)應(yīng)力系系數(shù)定定義土體在在不排排水和和不排排氣的的條件件下，，外荷載載引起起的孔隙應(yīng)應(yīng)力增增量與應(yīng)力增增量（用總總應(yīng)力力表示示）的的比值值，其其表征征了孔孔隙應(yīng)應(yīng)力對(duì)對(duì)總應(yīng)應(yīng)力變變化的的反映映。增量形形式：：1、軸對(duì)對(duì)稱三三維應(yīng)應(yīng)力狀狀態(tài)等向壓縮應(yīng)力狀態(tài)偏差應(yīng)力狀態(tài)二、孔孔隙壓壓力系系數(shù)的的推導(dǎo)導(dǎo)參見(jiàn)教教材圖圖5-19（1）等向向壓縮縮應(yīng)力力狀態(tài)態(tài)——孔隙應(yīng)應(yīng)力系系數(shù)B孔隙應(yīng)應(yīng)力系系數(shù)B：表示單單位周周圍壓壓力增增量所所引起起的孔孔隙應(yīng)應(yīng)力增增量Cs—土骨架架的體體積壓壓縮系系數(shù)，，表示示單位位有效效周圍圍壓力力作用用下土土骨架架的體體應(yīng)變變；Cf—孔隙流流體的的體積積壓縮縮系數(shù)數(shù)，表表示單單位孔孔隙壓壓力作作用下下，單單位體體積孔孔隙流流體的的體積積變化化。對(duì)于飽和土，，Cf=Cw<<Cs，∴B=1.0；(Cw-水的體積壓縮縮系數(shù))對(duì)于干土，Cf=Ca>>Cs，∴B=0；(Ca-空氣的體積壓壓縮系數(shù))對(duì)于部分飽和和土B=0~1之間。所以B值是可用作反反映土體飽和程度度的指標(biāo)。說(shuō)明：偏差應(yīng)力為軸向壓力與與周圍壓力之之差（2）偏差應(yīng)力狀狀態(tài)——孔隙應(yīng)力系數(shù)數(shù)A（2）偏差應(yīng)力狀狀態(tài)——孔隙應(yīng)力系數(shù)數(shù)A說(shuō)明：上式假設(shè)土體體為彈性體。。彈性體的剪剪應(yīng)力只引起起受力體的形形狀變化而不不引起體積變變化。而土并并非理想彈性性體，在受剪剪后，體積要要發(fā)生膨脹或或收縮，故上上式系數(shù)1/3只適用于彈性性體而不符合合實(shí)際土體的的情況。引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)數(shù)A代替1/3對(duì)于飽和土，，B=1，Δu2=A（Δσ1-Δσ3）飽和土的孔隙隙應(yīng)力系數(shù)A考慮土的剪脹脹性，A.W.Skemp