土力學(xué)與土質(zhì)學(xué)土的抗剪強(qiáng)度

土力學(xué)與土質(zhì)學(xué)

(第5章）第5章土的抗剪強(qiáng)度學(xué)習(xí)要求：

1.掌握抗剪強(qiáng)度公式，熟悉抗剪強(qiáng)度的影響因素；2．掌握摩爾-庫侖抗剪強(qiáng)度理論和極限平衡理論；3．掌握抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定方法；4．掌握不同固結(jié)和排水條件下土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的意義；5．了解應(yīng)力路徑的概念。基本內(nèi)容：

5.1土的強(qiáng)度概念與工程意義

5.2土體強(qiáng)度理論

5.3飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度

5.4應(yīng)力路徑5.1土的強(qiáng)度概念與工程意義●土的抗剪強(qiáng)度指土體抵抗剪切破壞的極限能力，是土的主要力學(xué)性質(zhì)之一。土體的破壞通常部是剪切破壞?！窠ㄖ锏鼗谕夂奢d作用下將產(chǎn)生剪應(yīng)力和剪切變形，土具有抵抗剪應(yīng)力的潛在能力——剪阻力，它隨著剪應(yīng)力的增加而逐漸發(fā)揮，剪阻力被完全發(fā)揮時(shí)，土就處于剪切破壞的極限狀態(tài)，此時(shí)剪應(yīng)力也就到達(dá)極限，這個(gè)極限值就是～?！窠ㄖ锇踩Ｊ褂茫蠼ㄖ鼗仨毻瑫r(shí)滿足以下兩條件：

第一：地基的變形條件；第二：地基的強(qiáng)度條件?！窆こ淌吕锛幽么筇乩伤固乜倒葌}傾倒事故；★巴西的大廈倒塌事件（l=29m，b=12m，柱長21m，99根，地基土為軟弱的沼澤土。）●土體強(qiáng)度問題在工程中應(yīng)用如果土體內(nèi)某—部分的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度，在該部分就開始出現(xiàn)剪切破壞。隨著荷載的增加．剪切破壞的范圍逐漸擴(kuò)大，最終在土體中形成連續(xù)的滑動(dòng)面，地基發(fā)生整體剪切破壞而喪失穩(wěn)定性。土體強(qiáng)度問題在工程實(shí)踐中應(yīng)用有以下三類：（1）地基承載力與地基穩(wěn)定性問題；（2）擋土墻及地下結(jié)構(gòu)土壓力問題；（3）土坡穩(wěn)定性問題。5.2土體強(qiáng)度理論一、庫侖公式

1773年C．A．庫侖(Coulomb)根據(jù)砂土的試驗(yàn)，將土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)為滑動(dòng)面上法向總應(yīng)力的函數(shù)，即τf=

tan以后（1776年）又提出了適合粘性土的更普遍的形式：τf=c＋tan式中τf——土的抗剪強(qiáng)度，kPa

——剪切滑動(dòng)面上法向總應(yīng)力，kPac——土的粘聚力(內(nèi)聚力)，kPa——土的內(nèi)摩擦角，度。以上兩式統(tǒng)稱為庫侖公式或庫侖定律，c、稱為抗剪強(qiáng)度指標(biāo)或抗剪強(qiáng)度參數(shù)。由庫倫公式可知：無粘性土的抗剪強(qiáng)度與剪切面上的法向應(yīng)力成正比，其本質(zhì)是由于土粒之間的滑動(dòng)摩擦以及凹凸面間的鑲嵌作用所產(chǎn)生的摩阻力，其大小決定于土粒表面的粗糙度、密實(shí)度、土顆粒的大小以及顆粒級(jí)配等因素。粘性土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成，一部分是摩擦力(與法向應(yīng)力成正比)，另—部分是土粒之間的粘結(jié)力，它是由于粘性土顆粒之間的膠結(jié)作用和靜電引力效應(yīng)等因素引起的。大量試驗(yàn)表明，土的抗剪強(qiáng)度不僅與土的性質(zhì)有關(guān)，還與試驗(yàn)時(shí)的排水條件、剪切速率、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力歷史等許多因素有關(guān)。其中最重要的是試驗(yàn)時(shí)的排水條件．根據(jù)K．太沙基(Terzaghi)的有效應(yīng)力概念，土體內(nèi)的剪應(yīng)力僅能由土的骨架承擔(dān)，由此，土的抗剪強(qiáng)度應(yīng)表示為剪切破壞面上法向有效應(yīng)力的函數(shù)．庫倫公式應(yīng)修改為：無粘性土:τf=′tan′=(-u)tan′

粘性土:τf=c′＋′tan′=c′＋(-u)tan′

式中

′——剪切滑動(dòng)面上的法向有效應(yīng)力，kPau——孔隙水壓力，kPa；c′——土的有效粘聚力(內(nèi)聚力)，kPa

′——土的有效內(nèi)摩擦角，度。土的抗剪強(qiáng)度的兩種表示方法二.土的抗剪強(qiáng)度的構(gòu)成●由土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)式可以看出，砂土的抗剪強(qiáng)度是由內(nèi)摩阻力構(gòu)成，而粘性土的抗剪強(qiáng)度則由內(nèi)摩阻力和粘聚力兩個(gè)部分所構(gòu)成?！飪?nèi)摩阻力包括土粒之間的表面摩擦力和由于土粒之間的連鎖作用而產(chǎn)生的咬合力。咬合力是指當(dāng)土體相對滑動(dòng)時(shí)，將嵌在其它顆粒之間的土粒拔出所需的力，土越密實(shí)。連鎖作用則越強(qiáng)。★粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛細(xì)粘聚力。

原始粘聚力是由于土粒間水膜受到相鄰?fù)亮Ｖg的電分子引力而形成的，當(dāng)土天然結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，原始粘聚力將喪失一些，但會(huì)隨著時(shí)間而恢復(fù)其中的一部分或全部。

固化粘聚力是由于土中化合物的膠結(jié)作用而形成的，當(dāng)土的天然結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，則固化粘聚力隨之喪失，不能恢復(fù)。毛細(xì)粘聚力是由于毛細(xì)壓力所引起的，一般可忽略不計(jì)?！裢恋目辜魪?qiáng)度指標(biāo)的工程數(shù)值：★砂土的內(nèi)摩擦角j變化范圍不是很大，中砂、粗砂、礫砂一般為j

=32°～40°；粉砂、細(xì)砂一般為j=28°～36°。e愈小，j愈大，但含水飽和粉砂、細(xì)砂很容易失穩(wěn)，因此對其內(nèi)摩擦角的取值宜慎重，規(guī)定取

j=20°左右。砂土有時(shí)也有很小的粘聚力（約10kPa以內(nèi)），這是由于砂土中夾有一些粘土顆粒，也可能是由于毛細(xì)粘聚力的緣故。★粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的變化范圍很大，它與土的種類有關(guān)，并且與土的天然結(jié)構(gòu)是否破壞、試樣在法向壓力下的排水固結(jié)程度及試驗(yàn)方法等因素有關(guān)。內(nèi)摩擦角的變化范圍大致為j＝0°～30°；粘聚力則可從小于10kPa變化到200kPa以上。

三、莫爾—庫侖強(qiáng)度理論

1910年莫爾(Mohr)提出材料的破壞是剪切破壞，當(dāng)任一平面上的剪應(yīng)力等于材料的抗剪強(qiáng)度時(shí)該點(diǎn)就發(fā)生破壞，并提出在破壞面上的剪應(yīng)力τf是該面上法向應(yīng)力的函數(shù)，即τf

＝f()這個(gè)函數(shù)在τf

～坐標(biāo)中是一條曲線，稱為莫爾包線(或稱為抗剪強(qiáng)度包線)，莫爾包線表示材料受到不同應(yīng)力作用達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)、滑動(dòng)面上法向應(yīng)力與剪應(yīng)力τf的關(guān)系。理論分析和實(shí)驗(yàn)都證明，莫爾理論對土比較合適，土的莫爾包線通常近似地用直線代替，該直線方程就是庫侖公式。由庫倫公式表示莫爾包線的強(qiáng)度理論稱為莫爾—庫侖強(qiáng)度理論。●當(dāng)土體中任意一點(diǎn)在某一平面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，就發(fā)生剪切破壞。即土體處于極限平衡狀態(tài)，根據(jù)莫爾—庫倫理論、和莫爾應(yīng)力圓可得到土體中一點(diǎn)的剪切破壞條件，即土的極限平衡條件?！駱O限平衡狀態(tài)時(shí)，大、小主應(yīng)力之間的關(guān)系，稱為莫爾—庫侖破壞準(zhǔn)則?！駥⒖辜魪?qiáng)度包線與莫爾應(yīng)力圓畫在同一張坐標(biāo)圖上。它們之間的關(guān)系有以下三種情況。Ⅰ穩(wěn)定狀態(tài)Ⅱ極限平衡狀態(tài)Ⅲ不可能狀態(tài)抗剪強(qiáng)度剪應(yīng)力莫爾圓與抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系τ＝τf

四、莫爾—庫侖破壞準(zhǔn)則——極限平衡條件土體中任意點(diǎn)的應(yīng)力（莫爾應(yīng)力圓）●土體內(nèi)部的滑動(dòng)可沿任何一個(gè)面發(fā)生，只要該面上的剪應(yīng)力等于它的抗剪強(qiáng)度。所以，必須研究土體內(nèi)任一微小單元的應(yīng)力狀態(tài)?！裨谄矫鎲栴}或軸對稱問題中。取某一土體單元，若其大主應(yīng)力

1和小主應(yīng)力3的大小和方向已知，則與大主應(yīng)力而成角的任一平面上的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力τ可由力的平衡條件求得。方向的靜力平衡條件可得：

τ方向的靜力平衡條件可得：消去上式中

，則可得到：★可見在~τ坐標(biāo)平面上，土單元的應(yīng)力狀態(tài)的軌跡將是一個(gè)圓，該圓就稱為莫爾應(yīng)力圓。莫爾圓就表示土體中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，莫爾圓圓周上各點(diǎn)的坐標(biāo)就表示該點(diǎn)在相應(yīng)平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。土中一點(diǎn)應(yīng)力（微元體、隔離體、應(yīng)力圓）無粘性土（c=0）的極限平衡條件為：

根據(jù)極限應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度包線相切的幾何關(guān)系，可建立以下極限平衡條件。在土體中取一單元微體。mn為破裂面，它與大主應(yīng)力的作用面成f角。破裂面位于極限平衡狀態(tài)莫爾圓的A點(diǎn)。將抗剪強(qiáng)度線延長與軸相交于R點(diǎn)、由三角形ARD可知：因故化簡后得粘性土的極限平衡條件為：破裂角說明破壞面與最大主應(yīng)力

1的作用面的夾角為（450＋

/2)。如前所述，土的抗剪強(qiáng)度τf

實(shí)際上取決于有效應(yīng)力，所以，取有效摩擦角′時(shí)才代表實(shí)際的破裂角。最大剪應(yīng)力處不發(fā)生破壞？五、匙極限寫平衡輪條件陣的應(yīng)蔬用土的汗極限套平衡包條件舒常用館來評(píng)限判土其中某朋點(diǎn)的且平衡傍狀態(tài)致，搭具體希方法一、撓已知峰主應(yīng)悶力s1、s3，土自的內(nèi)爆摩擦洗角，姐可推求蟻出土懇體處知于極言限平桑衡狀喜態(tài)時(shí)陸所要黎求的內(nèi)摩醋擦角f。（1額）若陽f>泡,火表示罷保持即土單擔(dān)元體叫不產(chǎn)頂生破解壞所眉需要衣的內(nèi)尋摩擦啞角大糠于土降的實(shí)喚際舍內(nèi)摩尸擦角伶,實(shí)箏際土芝體必破壞;（2蔽）反多之f<蒙,輸土單廳元體方處于穩(wěn)定狀態(tài)艇;（3愉）當(dāng)檢f=化,稻土單輛元體亞處于極限膊平衡狀態(tài)爬.二、是根匆據(jù)實(shí)登際最盤小主同應(yīng)力s3及土的存極限簡平衡言條件炸式，擺可推餅求土秘體處冶于極歪限平哄衡狀狼態(tài)時(shí)魔所能盟承受召的最顯大主眉應(yīng)力s1f或根據(jù)田實(shí)際輪最小持主應(yīng)壺力s1及土的券極限刷平衡部條件張式推翁求出駐土體劍處于鉆極限株平衡誕狀態(tài)叼時(shí)所墾能承毒受的把最小汗主應(yīng)馬力s3f，再認(rèn)通過妖比較套計(jì)算游值與民實(shí)際顯值即射可評(píng)開判該套點(diǎn)的害平衡醫(yī)狀態(tài)仗：寶（夸1）堅(jiān)當(dāng)s1<s1f或s3>s3f時(shí)，鋤土體梯中該福點(diǎn)處繼于穩(wěn)定平衡梳狀態(tài)迅；餐（迫2）加當(dāng)s1=s1f或s3=s3f時(shí)，肯土體片中該諸點(diǎn)處男于極限平衡雨?duì)顟B(tài)格；脆（寬3）堪當(dāng)s1>s1f或s3<s3f時(shí)，顧土體哄中該淺點(diǎn)處闖于破壞狀態(tài)秘。六、嘉抗剪駕強(qiáng)度絲式指標(biāo)耍的測愧定方核法土的駕抗剪歡強(qiáng)度傘是土癢的一想個(gè)重華要力壯學(xué)性桂能指術(shù)標(biāo)．懲在計(jì)湖算承廟載力頭、評(píng)牌價(jià)地稈基的捏穩(wěn)定謊性以竟及計(jì)疼算擋歇土墻昆的土公壓力原時(shí)，王都要川用到呆土的呢抗剪素強(qiáng)度淘指標(biāo)房誠，因貼此，磨正確羊地測膀定土澤的抗念剪強(qiáng)鄙度在卸工程道上具歐有重鑰要意膏義?？辜襞鷱?qiáng)度冠的試遣驗(yàn)方外法有繳多種淺，在扛實(shí)驗(yàn)錄室內(nèi)趙常用宮的有直接造剪切覺試驗(yàn)、三軸挪壓縮管試驗(yàn)和無側(cè)健限抗沸壓試志驗(yàn)、在后現(xiàn)場汗原位抹測試哨的有十字跡板剪漿切試賊驗(yàn)，大型方直接桂剪切倆試驗(yàn)等?？辜魧殢?qiáng)度戚的影構(gòu)響因郊素1.欺土的皺種類剩；2牙.土繭的密棗度、鉆含水則量；腎3.零初始賠應(yīng)力重狀態(tài)譽(yù)、應(yīng)只力歷勾史；4.忠試驗(yàn)夠中的郵排水臥條件得等?？辜魬z強(qiáng)度伶指標(biāo)總應(yīng)擠力指賺標(biāo)：爆c，有效選應(yīng)力守指標(biāo)兔：獵c′，′在剪年切試印驗(yàn)中父試樣孟內(nèi)的損有效繞應(yīng)力帆(或違孔隙腔水應(yīng)參力)怪將隨跪剪切碑前試商樣的叛固結(jié)厘程度達(dá)和剪首切中斷的排叨水條撿件而館異。絮因此霧，同尾一種無土如昆用不縮慧同的嘴方法吉進(jìn)行揭試驗(yàn)羨，求呼出的犯總應(yīng)覆力強(qiáng)齡度指掩標(biāo)是羨不同胸的，哲即便當(dāng)剪破磁面上沒的法同向總叛應(yīng)力糠相同備，也舟未必律就有鋼相同抵的強(qiáng)千度。急當(dāng)采繳用有粉效應(yīng)詳力表郵示試爭驗(yàn)結(jié)耳果時(shí)除，不馳同試紅驗(yàn)方束法引眼起的悄強(qiáng)度株差異庭是通揭過′項(xiàng)來滴反映陷，而原有效通應(yīng)力若強(qiáng)度張指標(biāo)串基本循不變奏。直接逝剪切縮慧試驗(yàn)直接幟剪切限儀分社為應(yīng)春變控鈔制式禍和應(yīng)釘力控截制式足兩種必，前夕者是醒等速祝推動(dòng)叔試樣受產(chǎn)生親位移撓．測弱定相跨應(yīng)的慨剪應(yīng)蛇力，翁后者頭則是赤對試壤件分顆級(jí)施常加水桶平剪省應(yīng)力買測定悉相應(yīng)放的位俯移，斑目前置我國碰普遍餃采用姑的是代應(yīng)變講控制賣式直最剪儀襯。對同棕一種尚土至偵少取題4個(gè)媽重度雀和含蒸水量黑相同尊的試糖樣，禿分別役在不戒同垂千直壓著力下剪話切破徒壞，姿一般侵可取驗(yàn)垂直積壓力譯為1議00版、2徐00辮、3彈00怎、4助00蝕k框Pa飽，將皂試驗(yàn)繭結(jié)果乎繪制牽抗剪訪強(qiáng)度τf和垂迅直壓慢力之間椅關(guān)系鑼曲線殊。一般制取峰激值作骨為該危級(jí)壓擔(dān)力下漢的抗彈剪強(qiáng)竟度τf。必登要時(shí)龍可取遼終值女（殘輩余強(qiáng)不度）曲作為刊抗剪脅強(qiáng)度蕉。直接綁剪切常試驗(yàn)礙方法詠：為了瀉近似覽模擬卵土體乳在現(xiàn)輔場受姑剪的排水闊條件，直傍接剪射切試煮驗(yàn)可企分為快剪、固結(jié)襪快剪和慢剪：快剪慰試驗(yàn)——誘在禮試樣熄施加我垂直趙壓力后．仁立即域快速妙施加桃水平蛇剪應(yīng)堪力使素試樣絮剪切仰破壞駁。固結(jié)景快剪——喂在具試樣扁施加娘垂直寄壓力后，冬允許丟試樣享充分縣排水?dāng)_，待供固結(jié)泉完成凱后，扯再快距速施記加水蛾平剪哪應(yīng)力袖使試漁樣剪梳切破纖壞。慢剪奔試驗(yàn)——棚在輛試樣釣施加終垂直用壓力后，竟允許濫試樣萍充分紡排水部，待惜固結(jié)敞完成屠后，燥以緩析慢的犁速率季施加熊水平吸剪應(yīng)擁力使愈試樣肝剪切打破壞心。直接他剪切植試驗(yàn)芽優(yōu)缺弄點(diǎn)直接辟剪切型儀具鑼有構(gòu)貢造簡言單，圈操作潔方便張等優(yōu)豆點(diǎn)，占但它扁存在辟以下斜若干副缺點(diǎn)券：①珠剪切笑面限婦定在卷上下幅盒之追間的指平面墻，而位不是扶沿土煉樣最斗薄弱會(huì)面剪張切破丟壞；②咸剪切伸面上縣剪應(yīng)鞏力分炎布不否均勻痰，土掘樣剪終切破找壞時(shí)原先從錫邊緣暮開始弦，在雖邊緣需發(fā)生勵(lì)應(yīng)力救集中宰現(xiàn)象圣；③稻在剪谷切過志程中雹，仙土樣候剪切提面逐昂漸縮哪小，僑而在聽計(jì)算物抗剪移強(qiáng)度爐時(shí)卻戀是按膨土樣團(tuán)的原植截面據(jù)積計(jì)篇算；④尚試驗(yàn)宗時(shí)不登能嚴(yán)繭格控刪制排爺水條遭件，辰不能什量測膽孔隙垂水壓起力、柱在進(jìn)棚行不弟排水伸剪切極時(shí)，毫試件鮮仍有申可能頭排水熟，特捕別對裁于飽申和粘角粘性蘋土。由于掃土的占抗剪拆強(qiáng)度燭受排腿水條盞件的皇影響蹦顯著袖。故供試驗(yàn)攏結(jié)果娛不夠銹理想警。但儉由于西它具僅有的仁優(yōu)點(diǎn)坑，故洗仍為般一般鑼工程極廣泛局采用齡。直剪是儀內(nèi)勺試件宣的應(yīng)冠力和眉應(yīng)變試樣銳內(nèi)的風(fēng)應(yīng)力惹狀態(tài)數(shù)復(fù)雜傍，應(yīng)傻變分普布不悶均勻員。在遍加剪劃應(yīng)力娛以前皂，大譜主應(yīng)儲(chǔ)力1就是設(shè)作用軌于試抄樣上鹽的豎虹向應(yīng)鑼力n。試鼓件處殺于側(cè)稱限狀卡態(tài)，半所以2＝3＝k1。加棉剪應(yīng)季力τ后，主應(yīng)垃力的蹈方向迫產(chǎn)生診偏轉(zhuǎn)斥，剪捕應(yīng)力雄愈大鍵，偏森轉(zhuǎn)角屯也愈削大，附所以匠試驗(yàn)復(fù)過程衣中主雙應(yīng)力辟的方需向是屑不斷棉交化形的。越另外廁，在謙試驗(yàn)誤資料夠的分躺析中纖，假賀定試植件中扶的剪自應(yīng)力倚均勻拜分布爛，但觸事實(shí)泳上并龍非如塞此。攜當(dāng)試嶼件被幻玉剪破侵時(shí)，怖靠近行剪力慌盒邊緒緣的肥應(yīng)變呈最大齒，而宋試件您的中貫間部脆分的役應(yīng)變盈相對閱要小灑得多慚，剪切翼面附近泥的應(yīng)綠變又事大于艇試件頂部寧和底掉部的應(yīng)攀變。估所以辛，在枯剪切梅過程織中，歌特別蜘是在騾剪切杜破壞文時(shí)，摘試件患內(nèi)的迷應(yīng)力憑和應(yīng)友變，貼既非均得勻又仙難確檔定。直剪彼儀內(nèi)擴(kuò)土樣房誠的應(yīng)齊力和笛應(yīng)變?nèi)S河壓縮筆試驗(yàn)三軸臉壓縮壟試驗(yàn)聯(lián)也稱曉三軸弱剪切法試驗(yàn)貨，是煩測定腎土抗紙剪強(qiáng)罵度的券一霧種較怨為完性善的搶方法階。三裂軸壓遵縮儀團(tuán)由壓力惕室、軸向頂加荷脆系統(tǒng)、施加瓶圍壓腐系統(tǒng)、孔隙歌水壓溝力量注測系吩統(tǒng)等組凳成。常規(guī)泡試驗(yàn)蹦方法葡的主然要步棚驟如您下：1.呢將土仙樣切銀成圓傾柱體朝套在替橡膠街膜內(nèi)跑、放革在密縮慧封的胃壓力輕室中壁．然將后向希壓力鑒室內(nèi)嘆壓入處水，梅使試待樣各士向受征到圍鋒壓3，并刻使液大壓在敏整個(gè)執(zhí)試驗(yàn)茶過程贏中保敵持不戰(zhàn)變，幟這時(shí)鏈試樣跳內(nèi)各乎向的粘三個(gè)錘主應(yīng)盤力都奇相等月、因茂此不日發(fā)生嗚剪應(yīng)把力。2.折然通蟻過傳撤力桿加對試股樣施支加豎壓向壓球力，談這樣濫，豎色向主炊應(yīng)力率就大汽于水決平向沃主應(yīng)托力．宵水平巷向主歷應(yīng)力注保持蜜不變增。而煉豎向罰主應(yīng)德力逐膝漸增拆大，竹試件庫終于桂至剪芹切破限壞。三軸甚壓縮花試驗(yàn)替方法三軸賴壓縮黨試驗(yàn)鳴按剪墨切前混的固亞結(jié)程哲度和博剪切鄉(xiāng)豐時(shí)的給排水博條件迫，分氏為以綿下三撓種試品驗(yàn)方款法；(1粱)父不固軍結(jié)不壁排水舞試驗(yàn)躁(U券U兼Te稈st喝)：予試樣童在施汪加周孕圍壓階力和慶隨后暑施加鼓豎向檔壓力毛直至錢剪切既破壞妨的整嶺個(gè)過嗎程中想都不巴允許菌排水古，試擇驗(yàn)自輕始至景終關(guān)侍閉排蒸水閥晉門。(2舊)串固結(jié)雁不排市水試墾驗(yàn)(脆CU批T黑es間t)慚：試芹樣在所施加替周圍有壓力3后打并蘇排水活閥門央，允浮許排阻水固表結(jié)，做穩(wěn)定面后關(guān)戶閉排戶水閥逗門，敵再施蛋加豎覽向壓鄭力、漠使試品樣在散不排悶水的輪條件侄下剪殃切破塞壞。(3綿)翁固結(jié)本排水俗試驗(yàn)孕(C奶D哪Te犬st洲)：翁試樣揉在施科加周桃圍壓瞞力3時(shí)允許首排水通固結(jié)茂，待塑固結(jié)暮穩(wěn)定釋后，男再在巴排水牌條件業(yè)下施維加豎耽向壓絕力至妙試樣感剪切技破壞餡。三軸竹壓縮具試驗(yàn)故優(yōu)缺訊點(diǎn)三軸飽壓縮封儀的挽突出冒優(yōu)點(diǎn)取是能橡較為加嚴(yán)格銅地控浩制排斧水條壩件，湊量測煤試件藝中孔厭隙水狠壓力蒸的變扮化。享此外嶼，試假件中疫的應(yīng)油力狀背態(tài)也氧比較罩明確館，破有裂面昆是在潑最弱產(chǎn)處，憐而不雀象直夜接剪駛切儀全那樣幼限定橫在上魯下盒卷之間雨。一府般說作來，夫三軸跑壓縮寸試驗(yàn)遵的結(jié)計(jì)果比級(jí)較可繳靠。彼三軸代壓縮宅試驗(yàn)歲的缺敗點(diǎn)是睬試樣屯的中記主應(yīng)榆力2＝3。而窗實(shí)際脊上土紗體的勻受力銷狀態(tài)躍未必承都屬貸于這覆類軸姓對稱泳情況纖。真瓶三軸掀儀中乳的試新樣可婆在不季同的歸三個(gè)煮主應(yīng)息力(1≠2≠3)作迅用下廟進(jìn)行畝試驗(yàn)碰。無側(cè)妥限抗售壓強(qiáng)場度試趁驗(yàn)無側(cè)耕限抗發(fā)壓強(qiáng)浸度試虎驗(yàn)與份三軸莫儀中掘進(jìn)行3＝0勸的不渣排水卷剪切饑試驗(yàn)務(wù)一樣耀，試息驗(yàn)時(shí)霞，將褲圓柱訓(xùn)形試尖樣放毒在無桑側(cè)限鞠抗壓棵試驗(yàn)額儀中肌，在疫不加韻任何棕側(cè)向槽壓力誕的情唉況下踐施加鑄垂直助壓力杜，直端到使稍試件殘剪切援破壞踏為止太，剪砍切破篩壞時(shí)黨試樣勸所能圈承受巖的最飾大軸齡向壓愁力qu稱為無側(cè)膝限抗何壓強(qiáng)唯度。根據(jù)眼試驗(yàn)板結(jié)果薪，只秒能作尋一個(gè)億極限講應(yīng)力齊圓末(1＝qu、3＝0辯)，枯因此達(dá)對于勵(lì)一般兇粘性泰土就材難以戒作出粗破壞烘包線遍。而糾對于濁飽和圍粘性朗土，輝根據(jù)利在三睛軸不運(yùn)固結(jié)覺不排版水試遮驗(yàn)的鋸結(jié)果員，其瘡破壞夏包線澇近于禁一條鋒水平榆線，半即u＝0董。這漸樣，現(xiàn)如僅宋為了季測定晉飽和曲粘性屬土的惰不排脾水抗菌剪強(qiáng)摟度．嫁就可戚以以副利用勺構(gòu)造授比較悄簡中他的無畝側(cè)限灑抗壓絨試驗(yàn)演儀代防替三用軸儀蹦。此舅時(shí)，查取u＝0親．則對由無附側(cè)阻云抗比皇強(qiáng)度騙試驗(yàn)歡所得鍵的極宵限應(yīng)乘力圓訪的水撐平線嘴就是響破壞愉包線肯，得奏：cu——均土押的不險(xiǎn)排水撤抗剪技強(qiáng)度靈敏牙度纖：原狀捎土與珠重塑囑土無友側(cè)限臣抗南壓強(qiáng)庸度的殊比值默。十字咳板剪役切試扣驗(yàn)就墾地進(jìn)值行，狼它不迷需取錯(cuò)原狀塞土樣箭，試寺驗(yàn)時(shí)矩的排鞋水條但件、臨受力衡狀態(tài)雙與土安所處犯的天咐然狀沒態(tài)比哨較接剪近。由于罪十字閥板在占現(xiàn)場識(shí)測定老的土姥的抗誤剪強(qiáng)燈度，洪屬于碼不排惱水剪異切的愛試驗(yàn)小條件至，因鞏此其夢結(jié)果英應(yīng)與硬無側(cè)走阻抗針壓強(qiáng)佩度試京驗(yàn)結(jié)握果接頓近，非即十字宜板剪受切儀沃適用齡于飽縱和軟依鉆土歲，特戀別適茅用于礦難于徒取樣顧或試中樣在透自重炒作用絹下不股能保介持原百有形闊狀的必軟粘居土。尤它的智優(yōu)點(diǎn)涉是構(gòu)袖造簡怠單，毀操作賴方便桑，試螞驗(yàn)時(shí)侍對土德的結(jié)雅構(gòu)擾并動(dòng)也點(diǎn)較小潑，故奪在實(shí)隸際中禾廣泛供得到絮應(yīng)用迫。十字司板剪電切試您驗(yàn)室內(nèi)撤的抗隆剪強(qiáng)虹度測暫試要盆求取嫁得原耗狀土猛樣。您但由站于試草樣在鉗采取雞、運(yùn)呆送、奧保存直和制杰備等謙方面期不可叔避免齊地受拌到擾區(qū)動(dòng)，赴含水焰量也緩很難械保持挺、特趴別是擠對于哥高靈這敏度恢的軟枕粘土旱，室國內(nèi)試柱驗(yàn)結(jié)場果的狂精度呢就受祖到影叔響。土的透抗剪吃強(qiáng)度孟隨深用度的盒變化十字匙板試邊驗(yàn)裝棉置5.鎮(zhèn)3肚飽舍和粘廊性土晃的抗芳剪強(qiáng)府度一、駁不固兄結(jié)不粒排水借抗剪尿強(qiáng)度不固鍛結(jié)不蓋排水且試驗(yàn)托是在腦施加劇周圍型壓力轎和軸銜向壓可力直登至剪康切破翻壞的厭整個(gè)笑試驗(yàn)左過程浙中都藍(lán)不允造許排冊水，陶如果滿有一朵組飽嫁和粘霜性土柱試件若，首畢先在某靈一圍冒壓下崗固結(jié)荒至穩(wěn)你定．試賓件中悔的初胳始孔牌隙水怠壓力弄為零萄，然呈后分谷別在敬不排暑水條防件下腎施加跳圍壓奇和軸幻玉向壓蠻力至精剪切哨破壞泰．不排惹水條蓬件下程，試末樣在諒試驗(yàn)糞過程娘中含黨水量秤不變器，體椅積不駁變，孔壓險(xiǎn)系數(shù)B＝1玩，改管變圍碼壓增曾量只裝能引涌起孔少隙水更壓力燃的變景化，并不怖會(huì)改恩變試嘉樣中湯的有釋效應(yīng)扣力，轎各試眾樣在缸剪切病前有張效應(yīng)歌力相等，因載此抗孫剪強(qiáng)瓣度不庸變。“不般固結(jié)死”是現(xiàn)在三放軸壓鋤力室也壓力彩下不嘆再固挺結(jié)．哲而保弄持試舒樣原脂來的憤有效壘應(yīng)力稅不變事，如萍果飽浴和粘頃性土場從未椅固結(jié)盆過，興將是然一種遼泥漿際狀土絞，抗狼剪強(qiáng)松度也川必然鐮等于零。從澤天然友土層聲中取托出的避試樣掘，相溫當(dāng)于喪在某策一壓警力下膝已經(jīng)瓶固結(jié)祖，具桃有一教定的汁天然線強(qiáng)度姥。不款排水獨(dú)抗剪東強(qiáng)度插取決競于天標(biāo)然土儲(chǔ)層有效離固結(jié)腫壓力。一般鑼只用烘于測票定飽屆和土關(guān)的不責(zé)排水煤強(qiáng)度二、紗固結(jié)歲不排創(chuàng)水抗昆剪強(qiáng)其度飽和疾粘性拒土的揪固結(jié)液不排倘水抗窯剪強(qiáng)搞度在懂一定屯程度彈上受期應(yīng)力捉歷史聾的影玩響，勿因此府，在鋪研究罰粘性辭土的逗因結(jié)對不排凈水強(qiáng)澤度時(shí)北，要判區(qū)別試樣是正雕常固尼結(jié)還識(shí)是超顧固結(jié)謙。如航果試碌樣所婦受到減的3>pc，屬太于正常援固結(jié)奴試樣；如賴果3<pc，則屬碎于超固榜結(jié)試蒼樣。試渾驗(yàn)結(jié)我果證概明，方這兩助種不姜同固保結(jié)狀米態(tài)的侮試樣桐，其鬧抗剪欠強(qiáng)度莖性狀梯是不鍛同的蝦。飽和凳粘性格土固剃結(jié)不蟻排水苦試驗(yàn)寒時(shí)，坦試樣額在3作用冬下充毀分排拍水固盜結(jié)，u3＝0，在眉不排焦水條曲件下另，施高加偏杜應(yīng)力債剪切運(yùn)時(shí)，沸試樣胖中的仙孔隙娛水壓舌力隨沫偏應(yīng)竿力的恭增加踩而不繁斷變際化，u1＝A(1-3)。正常寸固結(jié)小試樣叔剪切盆時(shí)體毅積有概減少死的趨嘗勢比(剪晚縮)袍。但壇由于倆不允由許排時(shí)水，踩產(chǎn)生劇正的慎孔隙羊水壓礙力，河超固罵結(jié)試亭樣在濾剪切更時(shí)體謝積有樣增加榜的趨雄勢(問剪辜脹)鋒。強(qiáng)超預(yù)固結(jié)續(xù)試樣梢在剪押切過羅程中場．開急始產(chǎn)根生正漿的孔德隙水原壓力敲．以競后轉(zhuǎn)突為負(fù)董值。(a攔)主嬸應(yīng)力渾差與畜軸向我應(yīng)變付關(guān)系蔑(b判)孔抹隙水犁壓力啦與軸列向應(yīng)咐變關(guān)研系正常桂固結(jié)留飽和蜜粘性郊土固騾結(jié)不喚排水貿(mào)試驗(yàn)塞結(jié)果有效敘應(yīng)力敗圓與遼總應(yīng)懶力圓機(jī)直徑雁相等續(xù)、僅箏位置遇不同碎。兩里者之假間的鉛距離字為uf，因刪為正引常固痛結(jié)試唇樣在黑剪切亮破壞襲時(shí)產(chǎn)秒生正烏的孔寬隙水桃壓力型，故艇有效孩應(yīng)力銷圓在銳總應(yīng)押力圓壩的左問方。喚總應(yīng)昏力破慈壞包遇線和糟有效香應(yīng)力滲破壞嶺包線偵都通吸原點(diǎn)扭，說惹明未灰受任碑何固膚結(jié)壓覺力的串土(歐如泥墳漿狀揭土)擊不具饒有抗模剪強(qiáng)遭度?？倯?yīng)江力破捆壞包白線的濱傾角副以cu表示徐，一卡般在箭10謙o～鹽20踩o之膨間，豬有效違應(yīng)力塞破壞滿包線傻的傾尼角′稱為羅有效繳內(nèi)摩欣擦角恢，′比cu大一返倍左罷右。正常彈固結(jié)準(zhǔn)飽和呆粘性喉土固肅結(jié)不麥排水記試驗(yàn)超固輩結(jié)土簽的固臣結(jié)不善排水垮試驗(yàn)改結(jié)果超固剪結(jié)土同的固碎結(jié)不撤排水治總應(yīng)茶力破模壞包窮線是的一條談平緩鴨的曲琴線，均可近似齒用直損線a樹b代克替，魔與正積常固舊結(jié)破世壞包丑線b霸c相隸交。匆bc叮的延蠟長線插仍通盤過原怕點(diǎn)，拐實(shí)用峰上將蓋ab謙c折謙線取僅為一招條直鬼線。固結(jié)耍不排呈水剪礦的總遙應(yīng)力送強(qiáng)度監(jiān)包線路可表跟達(dá)為洪：τf=ccu＋ta字ncu固結(jié)問不排款水剪宴的有命效應(yīng)妨力強(qiáng)像度包娃線可吊表達(dá)親為：τf=c′＋′ta渣n′由于朗超固維結(jié)土偉在剪穗切破怪壞時(shí)結(jié)，產(chǎn)枕生負(fù)罰孔隙附水壓折力，含有效越應(yīng)力恭圓在德總應(yīng)藥力圓偉的右繼方，昏正常談固結(jié)星試祥捏產(chǎn)生炎正的奧孔隙哪水壓蝕力，絡(luò)故有紛效應(yīng)內(nèi)力圓身在總寬應(yīng)力厘圓的膠左方賺。通炒常c′<ccu，,′>cu。超固格結(jié)飽六和粘南性土天固結(jié)好不排烏水試賄驗(yàn)三、社固結(jié)釀排水秧抗剪潮強(qiáng)度固結(jié)巖排水棒試驗(yàn)底在整淋個(gè)試桿驗(yàn)過堡程中稼，孔逃隙水肆壓力鐘始終選為零蹈，總恒應(yīng)力蛇最后至全部服轉(zhuǎn)化易為有延效應(yīng)蘭力，根所以號(hào)總應(yīng)迅力圓久就是懷有效林應(yīng)力父圓．炸總應(yīng)慢力破縱壞包艦線就鞏是有建效應(yīng)條力破絲式壞包節(jié)線。固結(jié)提排水縮慧剪的混強(qiáng)度殼包線堪可表惡達(dá)為哀：τf=cd＋ta驅(qū)nd試驗(yàn)細(xì)證明擊，cd、d與固徒結(jié)不混排水合試驗(yàn)常得到飼的c′、′接近鏡，由還于固鳥結(jié)排求水試棍驗(yàn)所粱需的夏時(shí)間忽太長證．故漿實(shí)用繳上用c′、′代替cd、d，但丸是兩匠者的營試驗(yàn)皂?xiàng)l件月是有況差別萬的，嬌固結(jié)卡不排窩水試頑驗(yàn)在某剪切盡過程毛中試常樣的僻體積輩保持室不變再，而需固結(jié)臨排水媽試驗(yàn)提在剪略切過填程中衛(wèi)試樣挽的體酸積一廣般發(fā)并生變翻化，cd、d略大度于c′、′。固結(jié)捆排水曬試驗(yàn)絨（市a)抬正常宮固結(jié)夕(b島)矛超固倍結(jié)在剪膠切過須程中鏟，正榨常固冠結(jié)土額發(fā)生香剪縮韻，而秤超固繼結(jié)土奴則是債先壓哥縮繼圖而主傅要呈妥現(xiàn)剪潑漲的夫特性甲。固結(jié)揚(yáng)排水監(jiān)試驗(yàn)近應(yīng)力修—應(yīng)室變關(guān)朋系和餐體積督變化總應(yīng)靈力強(qiáng)靠度參索數(shù)與有艱效應(yīng)宅力強(qiáng)艙度參礎(chǔ)數(shù)正常撕固結(jié)其試樣?jì)鸱謩e鍛在三售種不它同排鴿水條職件下軟進(jìn)行拿試驗(yàn)粗，當(dāng)儉以總樸應(yīng)力扛表示憶強(qiáng)度槳時(shí)，場不同躲試驗(yàn)即方法搞引起碑的強(qiáng)訪度差惑異是惰通過籠不同黃的強(qiáng)刻度參銳數(shù)來激反映研的，尚亦即喚在總隨應(yīng)力矩強(qiáng)度渴參數(shù)克中包慎含了永孔隙距水壓叼力的漠影響溜；當(dāng)市以有皇效應(yīng)做力表混示強(qiáng)堤度時(shí)男，這尊種強(qiáng)鈴度差頭異可款直接四通過款有效搶應(yīng)力寄項(xiàng)來宮反映愿，而技不同屯試驗(yàn)懸方法慕測得野的有毀效強(qiáng)迎度參邪數(shù)一粘般彼癥此接判近。由圖害可見撈，盡脾管試分樣A想、B推和C舉具有靠相同每的剪塔前有騎效固零結(jié)壓存力，薯但它電們的貝總應(yīng)灣力強(qiáng)哪度線棒或總盡應(yīng)力作強(qiáng)度島參數(shù)頂是不販同的毅，有d＞cu＞u。若襪以有轎效應(yīng)習(xí)力表眠示．?dāng)D則不竭論采輝用那棍種試聯(lián)驗(yàn)方辱法，項(xiàng)都得墨到近文乎同班一條足有效艇應(yīng)力播破壞差包線批，說院明抗耍剪強(qiáng)斥度與艙有效映應(yīng)力筆有唯寒一的雪對應(yīng)鮮關(guān)系拾。5.豆4柔應(yīng)仰力畝路串徑一、孤應(yīng)力侄路徑狠的基貫本概對念土體重中一躁點(diǎn)的昆應(yīng)力藥狀態(tài)衛(wèi)可以臨用應(yīng)糾力空登間中搶的一摸個(gè)應(yīng)紹力點(diǎn)垃來描吸述。鉗在荷繡載作飄用下舅，土盤體中地一點(diǎn)公應(yīng)力言狀態(tài)澆的改嚇變過校程可為以用相對應(yīng)赴的應(yīng)觀力點(diǎn)證在應(yīng)衣力空韻間的咸運(yùn)動(dòng)驅(qū)軌跡聲來描抖述。掙應(yīng)力可點(diǎn)在歌應(yīng)力段空間膝的運(yùn)魔動(dòng)軌年跡稱俗為應(yīng)岡力路皂徑。二、應(yīng)班力路貓徑的灘繪制可在迅莫爾猛圓上解適當(dāng)廢選擇機(jī)一個(gè)涼特征桂應(yīng)力蕩點(diǎn)來證代表坊整個(gè)僻應(yīng)力炮圓，捏常用日的特切征點(diǎn)葉是應(yīng)川力圓唯的頂鉤點(diǎn)（冷最大婆剪應(yīng)墓力處闖),霜其座瞞標(biāo)為,p=撈(1+3)/基2,q=灑(1－3)/流2。按應(yīng)尼力變蹤蝶化過哈程順柄序把話這些轟點(diǎn)連猜按起印來就憑是應(yīng)局力路揉徑，矮并以女箭頭費(fèi)指明石應(yīng)力喇狀態(tài)嚴(yán)的發(fā)結(jié)展方凝向。應(yīng)力購路徑？加荷爪方法寇不同康，應(yīng)抬力路賓徑也查不同嘴，在脆三軸剃壓縮題試驗(yàn)早中，遍如果摘保持3不變陽，逐梢步增頁加1，最沃大剪商應(yīng)力溝面上延的應(yīng)唱力路派徑A素B線倚，如冬保持1不變竄，逐靜漸減踏少3，則噸應(yīng)力慎路徑過為A枝C線賓。Ｋf線和Ｋf’線總應(yīng)御力和均有效應(yīng)力魯表示單的極托限應(yīng)燥力圓判頂點(diǎn)匪的連亮線。應(yīng)力楊路徑表示經(jīng)總應(yīng)謹(jǐn)力變蜜化的洞總應(yīng)力晶路徑扮；表示材有效鼠應(yīng)力未變化伸的有效題應(yīng)力饒路徑。Ｋf（Ｋf’）喂線和τf線