土力学第五章3课件

强度指标：峰值强度指标与残余强度指标§5.7三轴试验中土的剪切性状（强度指标）粘聚力c

内摩擦角工程应用三种分类方法总应力强度指标与有效应力强度指标三轴试验强度指标与直剪试验强度指标目的分析方法试验方法应力应变状态11.两种强度指标的比较有效应力指标c,=c+tan（=-u）符合土的破坏机理，但有时孔隙水压力u无法确定总应力指标c,=c+tan便于应用，但u不能产生抗剪强度，不符合强度机理，应用时要符合工程条件强度指标抗剪强度简单评价一.总应力指标与有效应力指标21(’)p(p’)quKfKfffuu松砂及正常固结粘土：CU试验一.总应力指标与有效应力指标2.强度包线与破坏主应力线问题：实际破裂面的方向？31.固结排水试验强度指标：cd，d(1)特点(2)松砂与正常固结粘土试验曲线与强度包线(3)密砂与超固结粘土试验曲线与强度包线(4)超固结粘土+正常固结粘土的强度包线二.三轴试验强度指标5(1)特点1.固结排水试验二.三轴试验强度指标总应力指标与有效应力指标一致:1=1d==f=fcd=c’破坏面位置：6v轴向应力渐进增加，体应变表现为体缩，最终二者均趋于稳定(2)松砂与正常固结粘土试验曲线与强度包线=’f=f问题：正常固结粘土包线为什么过原点？物理意义是什么？1.固结排水试验二.三轴试验强度指标7实验室的正常固结粘土：目前有效固结压力c大于等于先期固结压力p，否则将变为超固结土。地基中的正常固结粘土：’zsp土样取回室内,如c’z，不再是正常固结土。

f“正常固结粘土”(2)松砂与正常固结粘土试验曲线与强度包线1.固结排水试验二.三轴试验强度指标抗剪强度指标有时失去其物理意义，而变成计算参数的含义’z目前固结压力为0的正常固结粘土:当正常固结粘土试样的目前固结压力为0时，亦即其历史上的最大固结压力是0－处于泥浆状态，抗剪强度为0。问题：c=0是否意味着正常固结粘土无粘聚力?粘聚力随增加而增加8v表示体缩v0表示体胀峰值强度残余强度f超固结粘土强度包线超固结粘土应力应变关系曲线(3)密砂与超固结土试验曲线与强度包线1.固结排水试验二.三轴试验强度指标随着围压的增加，应力应变关系软化→硬化，体应变剪胀→剪缩cp≠0cr=0v残余强度峰值强度102.固结不排水试验二.三轴试验强度指标强度指标：ccu，cu；c’，’

(1)特点(2)正常固结粘土固结不排水试验曲线与强度包线(3)超固结粘土固结不排水试验曲线与强度包线(4)固结不排水三轴试验确定的强度指标12u轴向应力和孔压渐进增加并趋于稳定，孔压u>0(2)正常固结粘土固结不排水试验曲线与强度包线ffcu2.固结不排水试验二.三轴试验强度指标14u应力应变关系软化，孔压可能小于0与超固结度有关f(3)超固结粘土固结不排水试验曲线与强度包线＋－fcuu<0u>02.固结不排水试验二.三轴试验强度指标15(4)固结不排水三轴试验确定的强度指标2.固结不排水试验二.三轴试验强度指标应力变量试验量测u计算=u=确定的强度指标ccu

cuc163.不固结不排水试验二.三轴试验强度指标强度指标：cuu(cu)，uu(u)

(1)特点(2)饱和试样的不排水强度指标cu(3)不排水试验与固结不排水试验(4)无侧限压缩试验：3

=0的不排水试验(5)不饱和试样的不排水强度17(1)特点从某一初始状态开始，关闭阀门施加围压，产生孔隙水压力u1=B施加(1-)时，阀门关闭，可连接孔压传感器，量测剪切过程中产生的超静孔隙水压力u2=BA()3.不固结不排水试验二.三轴试验强度指标试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽量测孔隙水压力18cuσp1cu1σp2cu2σp3cu3(3)不排水试验与固结不排水试验3.不固结不排水试验二.三轴试验强度指标正常固结粘土层固结不排水试验强度包线(破坏主应力线)上的每一点对应于一个具有相同先期固结压力的不排水强度指标，数值上等于相应莫尔圆的半径cu20cu=qu/2cuqu=(4)无侧限压缩试验：3=0的不排水试验3.不固结不排水试验二.三轴试验强度指标21三.直剪试验强度指标1.慢剪

施加正应力-充分固结 慢慢施加剪应力-小于0.02mm/分，以保证无超静孔压2.固结快剪

施加正应力-充分固结 在3-5分钟内剪切破坏3.快剪

施加正应力后 立即剪切3-5分钟内剪切破坏PSTA23强度指标

对于砂土，三种直剪试验结果都接近于有效应力指标

对于粘性土，

慢剪(Slowly:s)：cscs;

由于摩擦和中主应力使其强度指标稍大

0.9csc,0.9s

固结快剪（ConsolidatedQuickly:cq）

ccqccucqcu

快剪(Quickly:q):对于k<10-7cm/s的粘土

cqcuqu三.直剪试验强度指标问题：三轴试验指标与直剪试验指标哪个大？24

四.土的强度指标的工程应用有效应力指标与总应力指标凡是可以确定（测量、计算）孔隙水压力u的情况，都应当使用有效应力指标c，26四.土的强度指标的工程应用三轴试验指标与直剪试验指标

三轴试验指标优先采用砂土：

c,

三轴排水试验指标与直剪试验指标（直剪试验得到的指标偏大）粘土：有效应力指标：固结排水、固结不排水、慢剪总应力指标：三轴固结不排水、不排水；直剪固结快剪、快剪27四.土的强度指标的工程应用峰值强度指标与残余强度指标

峰值强度：一般问题

残余强度古旧滑坡断层夹泥大变形问题28固结不排水剪（固结快剪）ccu、cu（ccq、cq）正常运行期水位骤降在1层固结后，快速施工2层12四.土的强度指标的工程应用粘土地基预压固结后，快速施工建筑物30固结排水剪（慢剪）ccd、cd（cs、s）粘土地基上慢速施工建筑物粘土地基上分层慢速填方四.土的强度指标的工程应用稳定渗流期31名称指标验算地基稳定性验算坝坡稳定性不排水剪(快剪)cu、ucq、q软土地基上快速施工