我的土力學(xué)第六章

本章提要學(xué)習(xí)難點(diǎn)第六章：土的抗剪強(qiáng)度土是如何破壞的？如何衡量土的強(qiáng)度？如何測(cè)定土的強(qiáng)度？如何應(yīng)用土的強(qiáng)度指標(biāo)？土的抗剪強(qiáng)度理論及本質(zhì)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及測(cè)試方法土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的種類(lèi)及選取§6.1

概述§6.2

土體破壞與土的強(qiáng)度理論§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.6

砂土的振動(dòng)液化第六章：土的抗剪強(qiáng)度§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)概述土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)工程中土的強(qiáng)度問(wèn)題土的抗剪強(qiáng)度土的強(qiáng)度的特點(diǎn)各種類(lèi)型的滑坡(sliding)擋土和支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞地基的破壞砂土的液化(liquefaction)土的強(qiáng)度及其特點(diǎn)天然狀態(tài)下的砂沿坡方向的平衡：天然休止角，也是最松狀態(tài)下的砂內(nèi)摩擦角砂堆TWN§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)土的強(qiáng)度及其特點(diǎn)靜止砂丘移動(dòng)砂丘30~35天然狀態(tài)下的沙丘固定沙丘背風(fēng)坡角度接近天然休止角，一般為=30-35，大于礦物滑動(dòng)摩擦角顆粒間存在一定的咬合作用§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)土體強(qiáng)度的特點(diǎn)碎散性：強(qiáng)度不是顆粒礦物本身的強(qiáng)度，而是顆粒間相互作用-主要是抗剪強(qiáng)度與剪切破壞，顆粒間粘聚力與摩擦力三相體系：三相承受與傳遞荷載-有效應(yīng)力原理

自然變異性：土的強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)性與復(fù)雜性§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)各種類(lèi)型的滑坡崩塌平移滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)流滑滑裂面§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)1994年4月30日崩塌體積400萬(wàn)方，10萬(wàn)方進(jìn)入烏江死4人，傷5人，失蹤12人；擊沉多艘船只1994年7月2-3日降雨引起再次滑坡滑坡體崩入烏江近百萬(wàn)方；江水位差數(shù)米，無(wú)法通航。烏江武隆雞冠嶺

山體崩塌§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)滑坡堰塞湖—易貢湖湖水每天上漲50cm！天然壩

壩高290m滑坡堰塞湖

庫(kù)容15億方2000年西藏易貢巨型滑坡§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)錨固破壞整體滑動(dòng)底部破壞土體下沉墻體折斷擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)廣州京光廣場(chǎng)基坑塌方使基坑旁辦公室、民工宿舍和倉(cāng)庫(kù)倒塌，死3人，傷17人§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)大阪的港口碼頭擋土墻由于液化前傾§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)地基的破壞地基P滑裂面§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)某谷倉(cāng)地基的破壞§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)砂土的液化(liquefaction)日本新瀉1964年地震引起大面積液化§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)土壓力邊坡穩(wěn)定性地基承載力振動(dòng)液化特性擋土結(jié)構(gòu)物破壞各種類(lèi)型的滑坡地基的破壞砂土的液化核心問(wèn)題:土體的強(qiáng)度理論§6.1

概述-土體強(qiáng)度及其特點(diǎn)§6.1

概述§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.6

砂土的振動(dòng)液化第六章：土的抗剪強(qiáng)度§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論土的抗剪強(qiáng)度理論直剪試驗(yàn)與庫(kù)侖公式土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理

莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論法國(guó)軍事工程師，在摩擦、電磁方面做出了奠基性的貢獻(xiàn)。1773年發(fā)表了關(guān)于土壓力方面論文，成為土壓力的經(jīng)典理論庫(kù)侖（C.A.Coulomb）(1736-1806)§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–直剪試驗(yàn)與庫(kù)倫公式直剪試驗(yàn)PT土樣下盒上盒S面積A直剪試驗(yàn)法向應(yīng)力：剪應(yīng)力：剪切變形S1S23§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–直剪試驗(yàn)與庫(kù)倫公式直剪試驗(yàn)的強(qiáng)度包線S123Oc庫(kù)侖公式：（1776）f1f2f3f

：土的抗剪強(qiáng)度tg：摩擦強(qiáng)度-正比于壓力：土的內(nèi)摩擦角c：粘聚強(qiáng)度-與所受壓力無(wú)關(guān)§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–直剪試驗(yàn)與庫(kù)倫公式土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和是決定土的抗剪強(qiáng)度的兩個(gè)指標(biāo)，稱(chēng)為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)當(dāng)采用總應(yīng)力時(shí)，稱(chēng)為總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)當(dāng)采用有效應(yīng)力時(shí)，稱(chēng)為有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)無(wú)粘性土通常認(rèn)為，粘聚力C=0庫(kù)侖公式:§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–直剪試驗(yàn)與庫(kù)倫公式摩擦強(qiáng)度摩擦強(qiáng)度：決定于剪切面上的正應(yīng)力σ和土的內(nèi)摩擦角由顆粒之間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)顆粒接觸面粗糙不平所引起，與顆粒的形狀，礦物組成，級(jí)配等因素有關(guān)0.020.060.20.623020顆粒直徑(mm)滑動(dòng)摩擦角u粗粉細(xì)砂中砂粗砂滑動(dòng)摩擦咬合摩擦包括如下兩個(gè)組成部分：滑動(dòng)摩擦§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理摩擦強(qiáng)度：決定于剪切面上的正應(yīng)力σ和土的內(nèi)摩擦角滑動(dòng)摩擦咬合摩擦包括如下兩個(gè)組成部分：是指相鄰顆粒對(duì)于相對(duì)移動(dòng)的約束作用當(dāng)發(fā)生剪切破壞時(shí)，相互咬合著的顆粒A必須抬起，跨越相鄰顆粒B，或在尖角處被剪斷（C），才能移動(dòng)土體中的顆粒重新排列，也會(huì)消耗能量咬合摩擦CABCAB剪切面§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理摩擦強(qiáng)度摩擦強(qiáng)度密度粒徑級(jí)配顆粒的礦物成分粒徑的形狀粘土顆粒表面的吸附水膜影響土的摩擦強(qiáng)度的主要因素:§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理凝聚強(qiáng)度細(xì)粒土：粘聚力c取決于土粒間的各種物理化學(xué)作用力作用機(jī)理：庫(kù)倫力（靜電力）、范德華力、

膠結(jié)作用力和毛細(xì)力等影響因素：地質(zhì)歷史、粘土顆粒礦物成分、

密度與離子濃度粗粒土：一般認(rèn)為是無(wú)粘性土，不具有粘聚強(qiáng)度：當(dāng)粗間有膠結(jié)物質(zhì)存在時(shí)可具有一定的粘聚強(qiáng)度非飽和砂土，粒間受毛細(xì)壓力，具有假粘聚力§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理

應(yīng)力狀態(tài)與莫爾圓

極限平衡應(yīng)力狀態(tài)

莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論

破壞判斷方法

滑裂面的位置莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論應(yīng)力狀態(tài)yyzxyzxxz三維應(yīng)力狀態(tài)二維應(yīng)力狀態(tài)zxzxzx§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論莫爾圓應(yīng)力分析符號(hào)規(guī)定材料力學(xué)+-正應(yīng)力剪應(yīng)力拉為正壓為負(fù)順時(shí)針為正逆時(shí)針為負(fù)+-土力學(xué)壓為正拉為負(fù)逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù)§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論應(yīng)力莫爾圓O213rp大主應(yīng)力：小主應(yīng)力:圓心：半徑：zxzxzx1(z,zx)(x,xz)莫爾圓：?jiǎn)卧膽?yīng)力狀態(tài)圓上點(diǎn)：一個(gè)面上的與莫爾圓轉(zhuǎn)角2：作用面轉(zhuǎn)角§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論極限平衡應(yīng)力狀態(tài)§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論極限平衡應(yīng)力狀態(tài)：當(dāng)一面上的應(yīng)力狀態(tài)達(dá)到=f土的強(qiáng)度包線：所有達(dá)到極限平衡狀態(tài)的莫爾圓的公切線切點(diǎn)=破壞面應(yīng)力莫爾圓與強(qiáng)度包線f強(qiáng)度包線以下：任何一個(gè)面上的一對(duì)應(yīng)力與都沒(méi)有達(dá)到破壞包線，不破壞與破壞包線相切：有一個(gè)面上的應(yīng)力達(dá)到破壞與破壞包線相交：有一些平面上的應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論不可能發(fā)生土單元的某一個(gè)平面上的抗剪強(qiáng)度f(wàn)是該面上作用的法向應(yīng)力的單值函數(shù),f=f()（莫爾：1900年）在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，可以用線性函數(shù)近似f=c+tg某土單元的任一個(gè)平面上=f

，該單元就達(dá)到了極限平衡應(yīng)力狀態(tài)莫爾—庫(kù)侖強(qiáng)度理論§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論Ocf=c+tg13莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論的破壞準(zhǔn)則土的極限平衡條件：處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，1和3之間應(yīng)滿足的關(guān)系無(wú)粘性土§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論土單元是否破壞的判別根據(jù)極限平衡條件可以用來(lái)判別一點(diǎn)土體是否已發(fā)生剪切破壞計(jì)算主應(yīng)力1,3：確定土單元體的應(yīng)力狀態(tài)（x，z，xz）判別是否剪切破壞：由31f，比較1和1f由1

3f，比較3和3f由1,3m，比較和m§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論cf=c+tgO土單元是否破壞的判別1=1f

極限平衡狀態(tài)

（破壞）1<1f

安全狀態(tài)1>1f

不可能狀態(tài)

（破壞）1f3方法一：由31f，比較1和1f§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論Ocf=c+tg土單元是否破壞的判別方法二：由13f，比較3和3f3=3f

極限平衡狀態(tài)

（破壞）3>3f

安全狀態(tài)3<3f

不可能狀態(tài)

（破壞）13f§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論Of=c+tgOc土單元是否破壞的判別方法三：由1,3

m，比較和mm<

安全狀態(tài)m=極限平衡狀態(tài)

（破壞）m>不可能狀態(tài)

（破壞）處于極限平衡狀態(tài)所需的內(nèi)摩擦角§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論剪切破壞面的位置31f22=90+=45+/2O1f3與大主應(yīng)力面夾角:2§6.2土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論小結(jié)直剪試驗(yàn)與庫(kù)侖公式土的抗剪強(qiáng)度機(jī)理

莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論直剪試驗(yàn)庫(kù)侖公式土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和應(yīng)力狀態(tài)與莫爾圓極限平衡應(yīng)力狀態(tài)莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論土體破壞判斷方法滑裂面的位置摩擦強(qiáng)度：滑動(dòng)、咬合摩擦凝聚強(qiáng)度§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論–莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論§6.1

概述§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.6

砂土的振動(dòng)液化第六章：土的抗剪強(qiáng)度§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)：直剪試驗(yàn)三軸試驗(yàn)等野外試驗(yàn)：十字板扭剪試驗(yàn)旁壓試驗(yàn)等抗剪強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)重塑土制樣或現(xiàn)場(chǎng)取樣缺點(diǎn)：擾動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)力和邊界條件

清楚，易重復(fù)缺點(diǎn)：應(yīng)力和邊界條

件不易掌握優(yōu)點(diǎn)：原狀土的原位

強(qiáng)度§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)直剪試驗(yàn)PT土樣下盒上盒S面積AOc1S23f1f2f3直剪儀(directsheartestapparatus)§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–直剪試驗(yàn)直剪試驗(yàn)的類(lèi)型(1)固結(jié)慢剪(css)

施加正應(yīng)力-充分固結(jié)剪切速率很慢，<0.02mm/分，以保證無(wú)超靜孔壓(2)固結(jié)快剪(ccqcq)施加正應(yīng)力-充分固結(jié)

0.8mm/分，3-5分鐘內(nèi)剪切破壞(3)快剪(cqq)施加正應(yīng)力后立即剪切

0.8mm/分，3-5分鐘內(nèi)剪切破壞通過(guò)控制剪切速率近似模擬排水條件§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–直剪試驗(yàn)直剪試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)備和操作簡(jiǎn)單人為固定剪切面剪切面應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)變不均勻主應(yīng)力方向旋轉(zhuǎn)剪切面積逐漸減小排水條件不明確PT土樣TP試樣內(nèi)的變形分布§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–直剪試驗(yàn)試樣圍壓

力3閥門(mén)閥門(mén)馬達(dá)橫梁量力環(huán)百分表量水管孔壓量測(cè)三軸試驗(yàn)試樣應(yīng)力特點(diǎn)

與試驗(yàn)方法強(qiáng)度包線試驗(yàn)類(lèi)型優(yōu)缺點(diǎn)§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)應(yīng)力特點(diǎn)與試驗(yàn)方法方法：固結(jié)：試樣施加圍壓力1=2=3

剪切：施加應(yīng)力差Δ1=1-3

應(yīng)力特點(diǎn)：試樣是軸對(duì)稱(chēng)應(yīng)力狀態(tài)垂直應(yīng)力z一般是大主應(yīng)力1側(cè)向應(yīng)力總是相等x=y，且為中、小主應(yīng)力2=3試樣水壓

力c軸向力F§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)應(yīng)力特點(diǎn)與試驗(yàn)方法類(lèi)型施加

3施加

1-3量測(cè)固結(jié)

排水固結(jié)排水體變固結(jié)

不排水固結(jié)不排水孔隙水壓力不固結(jié)不排水不固結(jié)不排水孔隙水壓力常用試驗(yàn)類(lèi)型試樣圍壓

力3閥門(mén)閥門(mén)馬達(dá)橫梁量力環(huán)百分表量水管孔壓量測(cè)§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)1-31(1-3)f(1-3)f破壞偏差應(yīng)力取值方法松砂密砂取曲線的最大偏差應(yīng)力值作為(1-3)f取規(guī)定的軸向應(yīng)變值（通常15%）所相應(yīng)的偏差應(yīng)力作為(1-3)f以最大有效主應(yīng)力比((1/3)max處的偏差應(yīng)力值作為(1-3)f15%§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)1-313=100kPa3=300kPa3=500kPa三軸試驗(yàn)確定土的強(qiáng)度包線O31f強(qiáng)度包線c由不同圍壓的三軸試驗(yàn)，得到破壞時(shí)相應(yīng)的（1-)f分別繪制破壞狀態(tài)的應(yīng)力摩爾圓，其公切線即為強(qiáng)度包線，可得強(qiáng)度指標(biāo)c與15%(1-3)f§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)固結(jié)排水試驗(yàn)（CD試驗(yàn)）

ConsolidatedDrainedTriaxialtest(CD) 總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：cd

d（c）試驗(yàn)類(lèi)型與強(qiáng)度指標(biāo)固結(jié)不排水試驗(yàn)（CU試驗(yàn)） ConsolidatedUndrainedTriaxialtest(CU) 總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：ccu

cu不固結(jié)不排水試驗(yàn)（UU試驗(yàn)） UnconsolidatedUndrainedTriaxialtest(UU) 總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：cuu（

cuu

uu

）§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)常規(guī)三軸試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)單元體試驗(yàn)，試樣內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變相對(duì)均勻應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力路徑明確排水條件清楚，可控制破壞面不是人為固定的設(shè)備操作復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法試驗(yàn)常規(guī)三軸試驗(yàn)不能反映2的影響說(shuō)明：3＝0即為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–三軸試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)一般適用于測(cè)定軟粘土的不排水強(qiáng)度指標(biāo)鉆孔到指定的土層，插入十字形的探頭通過(guò)施加的扭矩計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度M§6.3土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–十字板剪切試驗(yàn)M2fvfhM1DHM假定土體為各向同性，fh=fv=f：十字板剪切試驗(yàn)§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)–十字板剪切試驗(yàn)§6.1

概述§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.6

砂土的振動(dòng)液化第六章：土的抗剪強(qiáng)度§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線應(yīng)力路徑及表示法強(qiáng)度包線與破壞主應(yīng)力線總應(yīng)力路徑與有效應(yīng)力路徑應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力路徑y(tǒng)yzxyzxxz123應(yīng)力狀態(tài)：土體中一點(diǎn)（微小單元）上作用的應(yīng)力的大小與方向應(yīng)力路徑：土體中一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)連續(xù)變化，在應(yīng)力空間（平面）中的軌跡§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線O13Rr應(yīng)力狀態(tài)及莫爾圓應(yīng)力狀態(tài)可用莫爾圓表示圓心坐標(biāo)：R=()半徑：r=()頂點(diǎn)坐標(biāo)：(p,q)其中，p=()q=()應(yīng)力狀態(tài)也可用莫爾圓上的點(diǎn)，如（p,q）來(lái)表示(p,q)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線O強(qiáng)度包線O應(yīng)力路徑及破壞主應(yīng)力線方法一：用一系列的莫爾圓表示破壞時(shí)的莫爾圓與強(qiáng)度包線相切不直觀，易混亂31pqO3O方法二：用p-q圖上莫爾圓的頂點(diǎn)坐標(biāo)的變化線表示破壞點(diǎn)位于破壞主應(yīng)力線上方法直觀，使用方便破壞主應(yīng)力線§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線莫爾圓p-q應(yīng)力平面土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)一個(gè)莫爾圓一點(diǎn)應(yīng)力的變化過(guò)程一系列莫爾圓一條線（應(yīng)力路徑）極限應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度包線相切的莫爾圓破壞主應(yīng)力線上的一點(diǎn)莫爾圓與應(yīng)力路徑的比較§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線兩條直線與橫坐標(biāo)交于一點(diǎn)O強(qiáng)度包線f

：在坐標(biāo)系中所有破壞狀態(tài)莫爾圓的公切線破壞主應(yīng)力線Kf

：在pq

坐標(biāo)系中所有處于極限平衡應(yīng)力狀態(tài)點(diǎn)的集合強(qiáng)度包線與破壞主應(yīng)力線pqO破壞主應(yīng)力線KfO強(qiáng)度包線f§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線pOq總應(yīng)力與有效應(yīng)力狀態(tài)有效應(yīng)力原理：

+u或

-u孔隙水壓力：u=B3+AB(1-3)1331u有效應(yīng)力總應(yīng)力uu§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線pOqKf線三軸試驗(yàn)的總應(yīng)力路徑固結(jié)過(guò)程：

p

0p0=3剪切過(guò)程：

3=010AB剪切p0=3固結(jié)11§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線ppOqq飽和土固結(jié)不排水試驗(yàn)uuf三軸試驗(yàn)的有效應(yīng)力路徑固結(jié)過(guò)程：

p

0p0=3剪切過(guò)程：

3=010u0總應(yīng)力Kf線當(dāng)A是常數(shù)時(shí)，有效應(yīng)力路徑為直線，一般情況下A不為常數(shù)，有效應(yīng)力路徑為曲線有效應(yīng)力Kf線p0=3§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線孔壓系數(shù)A與有效應(yīng)力路徑彈性體：A=1/3松砂或正常固結(jié)粘土：剪縮

A>1/3密砂或超固結(jié)粘土：剪脹

A<1/3pOqp0=3A=0(u=0)飽和土固結(jié)排水試驗(yàn)A<0A=0.5A=1A=1/3§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線

應(yīng)力路徑

p-q平面上的應(yīng)力路徑與莫爾圓強(qiáng)度包線與破壞主應(yīng)力線

sin

=tg；a=ccos總應(yīng)力路徑與有效應(yīng)力路徑

有效應(yīng)力原理孔隙水壓力系數(shù)總應(yīng)力狀態(tài)與有效應(yīng)力狀態(tài)三軸試驗(yàn)的總應(yīng)力路徑與有效應(yīng)力路徑小結(jié)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.1

概述§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論§6.3

土的抗剪強(qiáng)度的測(cè)定試驗(yàn)§6.4

應(yīng)力路徑與破壞主應(yīng)力線§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.6

砂土的振動(dòng)液化第六章：土的抗剪強(qiáng)度§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)的類(lèi)型總應(yīng)力指標(biāo)與有效應(yīng)力指標(biāo)三軸試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)直剪試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)庫(kù)侖公式:f=c+tgc和稱(chēng)為土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的類(lèi)型總應(yīng)力強(qiáng)度與有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)直剪強(qiáng)度與三軸試驗(yàn)指標(biāo)三種強(qiáng)度指標(biāo)：根據(jù)應(yīng)力分析方法分根據(jù)試驗(yàn)方法分§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–指標(biāo)類(lèi)型總應(yīng)力指標(biāo)與有效應(yīng)力指標(biāo)抗剪強(qiáng)度的有效應(yīng)力指標(biāo)c，c+tg=-u

符合土的破壞的機(jī)理，

但有時(shí)孔隙水壓力u

無(wú)法確定抗剪強(qiáng)度的總應(yīng)力指標(biāo)c，c+tg是一種“全額生產(chǎn)率”的概念，因u不能產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度，不符合強(qiáng)度機(jī)理。在無(wú)法確定u時(shí)便于應(yīng)用，但要符合工程條件§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–指標(biāo)類(lèi)型抗剪強(qiáng)度

u抗剪強(qiáng)度的總應(yīng)力指標(biāo)ctg我叫u郭處士，充數(shù)而已！在難以確定孔隙水壓力的情況下使用注意正確使用的方法：確定c，的試驗(yàn)中，應(yīng)能大致模擬工程現(xiàn)場(chǎng)孔隙水壓力的特性§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–指標(biāo)類(lèi)型正常固結(jié)土的有效和總應(yīng)力指標(biāo)O11uf有效應(yīng)

力fppOqqp0=3總應(yīng)力

Kf線uf有效應(yīng)

力Kf線總應(yīng)力f§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–指標(biāo)類(lèi)型常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)類(lèi)型施加

3施加

1-3量測(cè)強(qiáng)度指標(biāo)固結(jié)排水CD固結(jié)排水體變cd,d=(c,)固結(jié)不排水

CU固結(jié)不排水孔隙水壓力ccu,cuc,不固結(jié)不排水UU不固結(jié)不排水孔隙水壓力cu,u試驗(yàn)類(lèi)型與強(qiáng)度指標(biāo)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–三軸試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)類(lèi)型試驗(yàn)方法強(qiáng)度指標(biāo)慢剪

SlowShear施加正應(yīng)力-充分固結(jié)慢剪，保證無(wú)超靜孔壓cs，s固結(jié)快剪Consolidated

QuickShear施加正應(yīng)力-充分固結(jié)快剪，在3-5分鐘內(nèi)剪切壞ccq，cq快剪QuickShear施加正應(yīng)力后不固結(jié)，立即快剪，3-5分鐘內(nèi)剪壞cq，q直剪試驗(yàn)類(lèi)型和強(qiáng)度指標(biāo)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–直剪試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用

有效應(yīng)力指標(biāo)還是總應(yīng)力指標(biāo)？三軸試驗(yàn)指標(biāo)還是直剪試驗(yàn)指標(biāo)？峰值強(qiáng)度指標(biāo)還是殘余強(qiáng)度指標(biāo)？§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用有效應(yīng)力指標(biāo)與總應(yīng)力指標(biāo)凡是可以確定（測(cè)量、計(jì)算）孔隙水壓力u的情況，都應(yīng)當(dāng)使用有效應(yīng)力指標(biāo)c，采用總應(yīng)力指標(biāo)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土體可能的固結(jié)排水情況，選用不同的總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用三軸試驗(yàn)指標(biāo)與直剪試驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)優(yōu)先采用三軸試驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)按照不同土類(lèi)和不同的固結(jié)排水條件，合理選用直剪試驗(yàn)指標(biāo)砂土：c,三軸CD試驗(yàn)與直剪試驗(yàn)（直剪偏大）粘土：有效應(yīng)力指標(biāo)：三軸CD或CU試驗(yàn)總應(yīng)力指標(biāo)：三軸CU、UU試驗(yàn)

或直剪cq、q試驗(yàn)

土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用名稱(chēng)指標(biāo)應(yīng)用不排水剪(快剪)cu、ucq、q軟土地基快速施工固結(jié)不排水剪(固結(jié)快剪)ccu、cuccq、cq固結(jié)完成后受突然荷載固結(jié)排水剪(慢剪)cd、dcs、s地基透水性強(qiáng)施工較慢或正常運(yùn)行期§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用不固結(jié)不排水剪（快剪）cu、u（cq、q）粘土地基上快速施工的建筑物土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用軟土地基上的快速填方土壩快速施工，心墻未固結(jié)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用固結(jié)不排水剪（固結(jié)快剪）ccu、cu（ccq、cq）土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用

在天然土坡上快速填方水位驟降在1層固結(jié)后，施工2層12§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用固結(jié)排水剪（慢剪）ccd、cd（cs、s）粘土地基上慢速施工的建筑物土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用粘土地基上的分層慢速填方穩(wěn)定滲流期的土壩§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用強(qiáng)度指標(biāo)的類(lèi)型總應(yīng)力指標(biāo)與有效應(yīng)力指標(biāo)三軸試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)直剪試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)土的強(qiáng)度指標(biāo)的工程應(yīng)用土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)小結(jié)§6.5

土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)–工程應(yīng)用§6.1

概述§6.2

土的抗剪強(qiáng)度理論