土的抗剪强度2课件

5.3确定强度指标的试验测定土抗剪强度指标的试验称为剪切试验按照常用的试验仪器将剪切试验分为直接剪切试验三轴压缩试验无侧向抗压强度试验十字板剪切试验1.直接剪切试验1.直接剪切试验1.直接剪切试验1.直接剪切试验1.直接剪切试验在直剪试验过程中，不能量测孔隙水应力，也不能控制排水，所以只能以总应力法来表示土的抗剪强度。但是为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢可将之间试验划分为快剪固结快剪慢剪1.直接剪切试验直剪试验的缺点剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面试验中试验的排水程度靠试验速的快慢控制,不能量测土样的孔隙水压力。上下盒的错动，剪切过程中试样剪切面积逐渐减小，剪切面上的剪应力分布不均匀二.三轴剪切试验应变控制式三轴仪：压力室，加压系统，量测系统组成应力控制式三轴仪试验步骤:

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3△△2.施加周围压力3.施加竖向压力1.装样三轴压缩仪又称三轴剪力仪三轴试样2.三轴压缩试验抗剪强度指标的选用

土的抗剪强度指标随试验方法、排水条件的不同而异，对于具体工程问题，应该尽可能根据现场条件决定采用实验室的试验方法，以获得合适的抗剪强度指标

试验方法适用条件不排水剪或快剪地基土的透水性和排水条件不良，建筑物施工速度较快，动载排水剪或慢剪地基土的透水性好，排水条件较佳，建筑物加荷速率较慢固结不排水剪或固结快剪建筑物竣工以后较久，荷载又突然增大，或地基条件等介于上述两种情况之间2.三轴压缩试验剪破有效应力

有效应力圆与总应力圆大小相同，只是当剪破时的孔隙水应力为正值时，有效应力圆在总应力圆的左边；而当剪破时的孔隙水应力为负值时，有效应力圆在总应力圆的右边。三轴试验优缺点优点：①试验中能严格控制试样排水条件，量测孔隙水压力，了解土中有效应力变化情况②试样自由变形，可以沿着最薄弱的剪切面破坏缺点：①试验仪器复杂，操作技术要求高，试样制备较复杂②试验在2=3的轴对称条件下进行，与土体实际受力情况可能不符

3.无侧限抗压强度试验极限应力圆不排水强度适用于现场测定饱和粘性土的不排水强度，尤其适用于均匀的饱和软粘土四、十字板剪切试验柱体上下平面的抗剪强度产生的抗扭力矩柱体侧面剪应力产生的抗扭力矩5.4三轴压缩试验中的孔隙应力系数孔隙应力系数BB=1饱和土的不固结不排水试验试验中，试样在周围压力增量下将不发生竖向和侧向变形，这时的周围压力增量完全由孔隙水承担B=0土完全干燥，周围压力增量完全由土骨架承担0<B<1非饱和土，孔隙中流体的压缩性与土骨架的压缩性为一个量级，饱和度越大，B越接近于1破坏时的孔隙应力系数A定义：当试样在轴向应力增量q作用时，产生的孔隙水应力为为△u2,Skempten定义了另一孔压系数A为对于正常固结饱和土B=1,A=1/3（理论上）超固结土A为负值。将B代入得：砂土的应力～轴向应变～体变砂土的应力～轴向应变～体变应变硬化应变软化砂土的临界孔隙比砂土的临界孔隙比将随周围压力的增加而减小砂土不排水剪超空隙水压饱和砂土在低周围压力下受剪时，如果不允许它得体积发生变化，则紧砂为抵抗剪胀的趋势，将通过调整土体内部应力，产生负孔隙水压力，使有效应力增加，以保持体积不变松砂为抵抗体积缩小的趋势，将产生正孔隙水压力，使有效应力减小，以保持体积不变。砂土的残余强度砂土的液化砂土液化：砂土在突发的动荷载作用下，不能在短时间排水固结，为抵抗剪力引起的体积缩小的趋势，将产生很大的孔隙水压力，从而导致土体的抗剪能力完全丧失的现象。1.正常固结土UU试验二.粘性土的剪切性状（一）正常固结土正常固结饱和粘土不排水试验时关系2.正常固结土CU试验3.正常固结土CD试验三种试验结果的对比（二）超固结粘土1.超固结粘土UU试验超固结粘土UU试验强度包线2.超固结粘土CU试验3.超固结粘土－CD试验三种试验结果的强度包线（三）粘土的残余强度（四）粘土灵敏度与触变性灵敏度:原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之比式中：St——粘土的灵敏度； qu——原状试样的无侧限抗压强度；qu′——重塑试样的无侧限抗压强度。触变性:粘土重塑后停止扰动，静置一段时间后其强度又会部分恢复,这种性质称为粘土的触变性。如图所示，蠕变破坏的过程包括以下几个阶段：（1）弹性应变阶段：图中OA段，对土而言，此阶段的应变值很小；（2）初始蠕变阶段：图中AB段，在这一阶段，蠕变速率由大变小，如果这时卸除主应力差，则先恢