土的抗剪強度土體強度表現(xiàn)為：一部分土體相對與另一部分土體的滑動，滑動面上剪應(yīng)力超過了極限抵抗能力－抗剪強度；土的抗剪強度是指土體對于外荷載所產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限抵抗能力。TNGf土的破壞主要是由于剪切所引起的，剪切破壞是土體破壞的重要特點。在外荷載的作用下，土體中任一截面將同時產(chǎn)生法向應(yīng)力和剪應(yīng)力，其中法向應(yīng)力作用將使土體發(fā)生壓密，而剪應(yīng)力作用可使土體發(fā)生剪切變形。1.土體的破壞從本質(zhì)上講是由于。(A)壓壞(B)拉壞(C)剪壞5.2強度概念與莫爾——庫侖準(zhǔn)則5.2.1、固體間的摩擦力TNGR摩擦系數(shù)內(nèi)摩擦角大阪的港口碼頭檔土墻由于液化前傾1.擋土結(jié)構(gòu)物的破壞1.擋土結(jié)構(gòu)物的破壞廣州京光廣場基坑塌方使基坑旁辦公室、民工宿舍和倉庫倒塌，死3人，傷17人。擋土墻滑裂面基坑支護(hù)1.擋土結(jié)構(gòu)物的破壞平移滑動2.各種類型的滑坡崩塌旋轉(zhuǎn)滑動流滑龍觀嘴黃崖溝烏江2000年西藏易貢巨型滑坡2.各種類型的滑坡易貢滑坡堰塞湖滑坡堆積區(qū)扎木弄溝2264m2210m2165m2340m平面示意圖5520m滑坡堆積體2.各種類型的滑坡2000年西藏易貢巨型滑坡邊坡滑裂面2.各種類型的滑坡粘土地基上的某谷倉地基破壞3.地基的破壞地基p滑裂面3.地基的破壞5.2.2莫爾—庫侖破壞準(zhǔn)則1776年，庫侖根據(jù)砂土剪切試驗得出庫侖定律：土的抗剪強度是剪切面上的法向總應(yīng)力的線性函數(shù)

后來，根據(jù)粘性土剪切試驗得出f=tan砂土ff=c+tan粘土cf抗剪強度指標(biāo)c:土的粘聚力:土的內(nèi)摩擦角庫侖抗剪強度（有效應(yīng)力）表達(dá)式：對于砂土τf=σ’tgφ’

對于粘性土τf=c’+σ’tgφ’τf=c’+(σ-u)tgφ’c’、φ’為土體有效應(yīng)力強度指標(biāo)；τ>τf破壞ττ<τf穩(wěn)定τ=τf極限平衡狀態(tài)莫爾應(yīng)力圓3311θ31θ斜面上的應(yīng)力斜邊長L縱向1m

圓心半徑O132θO‘θτ莫爾圓可以表示土體中一點的應(yīng)力狀態(tài)，莫爾圓圓周上各點的坐標(biāo)就表示該點在相應(yīng)平面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。莫爾應(yīng)力圓圓周上的任意點，都代表著單元土體中相應(yīng)斜面上的應(yīng)力狀態(tài)31θθτ31O132θO‘應(yīng)力圓與抗剪強度線相離：

抗剪強度直線應(yīng)力圓與抗剪強度線相切：應(yīng)力圓與抗剪強度線相割：τ<τf

τ=τf

極限平衡狀態(tài)

τ>τf

破壞狀態(tài)

f=tan+cc穩(wěn)定

f=tan+cc2θ

剪破面與大主應(yīng)力面的夾角3311θOc1f3231f45°＋/2破裂面2滑裂面的排位置與大主裂應(yīng)力面爬夾角：α=45轉(zhuǎn)+/2土的極限諒平衡條件根據(jù)莫爾墳－庫侖破艷壞準(zhǔn)則來豆研究某一溝土體單元搭處于極限價平衡狀態(tài)魔時的應(yīng)力船條件及其條大、小主幫應(yīng)力之間準(zhǔn)的關(guān)系，昌該關(guān)系稱絞為土的極普限平衡條扮件。根據(jù)莫爾遵－庫侖破率壞準(zhǔn)則，煉當(dāng)單元土始體達(dá)到極能限平衡狀瓦態(tài)時，莫爾應(yīng)纏力圓恰濾好與庫到侖抗剪率強度線雷相切。31c2θ

fAccot掘無粘性土桿：c=0粘性土釀：極限平衡形應(yīng)力狀態(tài)璃：有一對面纖上的應(yīng)力晉狀態(tài)達(dá)到=f土的強度算包線：所有達(dá)到以極限平衡樓狀態(tài)的莫咐爾圓的公凡切線。f強度包絡(luò)鄙線【例題桿】已知短某土體三單元的誦大主應(yīng)批力σ1＝38午0kP鍵a，小假主應(yīng)力揭σ3＝21舞0kP絮a。通活過試驗摸測得土緊的抗剪護(hù)強度指巧標(biāo)c=耐20k刻Pa，捕φ＝1情9°，席問該單聽元土體堂處于什犧么狀態(tài)還？解（1）留直接用緊τ與τ色f的關(guān)虛系來判耀別剪破面與廢大主應(yīng)力似面的夾角求相應(yīng)乳面上的奴抗剪強洞度τf銜為由于τ=窄128>報τf=124屈，說明該炕單元體早墨已破壞。分別求出訊剪破面上升的法向應(yīng)硬力σ和剪違應(yīng)力τ為求相應(yīng)殊面上的誓抗剪強慢度τf拴為由于τ=撒135>摔τf=13戲8，說獎明最大背剪應(yīng)力徐面沒有循破壞分別求鎖出最大屬剪應(yīng)力陳面上的辛法向應(yīng)借力σ和爆剪應(yīng)力何τ為（2）取軍最大剪應(yīng)只力斜面處述于什么狀止態(tài)最大剪應(yīng)統(tǒng)力與大主踏應(yīng)力面的查夾角例：設(shè)砂婦土的內(nèi)摩瞎擦角為3加8度,A收點的大主療應(yīng)力為53喇0kP押a，小豈主應(yīng)力沈為12暑0kP滾a，該斤點處于罪什么狀膊態(tài)？B點所受亞剪應(yīng)力1略22kP己a，法線搏應(yīng)力24林6kPa欠該點處于什么狀態(tài)能？解：判斷A點皆方法一：剪破面章與大主誓應(yīng)力面尋的夾角分別求燈出剪破車面上的隨法向應(yīng)爬力σ和揭剪應(yīng)力怖τ為由于τ旅=16演2>衛(wèi)τf=15褲5，說亮明A點重破壞。A點破壞

f=tan+c判斷A點第方法二：B點不形會破壞土體破壞土體不破壞土體不破壞土體破壞時，土嫌樣可能輩破裂面溜上的剪漠應(yīng)力是種多少?例：某五飽和土刷樣，有派效抗剪陜強度指虎標(biāo)為大小主朝應(yīng)力為孔隙水壓始力為土樣是歷否會破臉壞？τf=c’叉+(σ雞-u)允tgφ乒’解：剪破面無與大主歸應(yīng)力面絡(luò)的夾角分別求出餐剪破面上株的法向應(yīng)眼力σ‘和剪應(yīng)力甲τ為由于τ挪=66＜τf=81筆，說明五土體穩(wěn)垃定。5.3詠抗累剪強度某實驗按常用的襪試驗儀器赴可將剪切僻試驗分：為直接乞剪切試勁驗三軸壓縮隱試驗無側(cè)限概抗壓強胃度試驗和十字板零剪切試驗稻四種。5.3遙.1直接剪吊切試驗可以測拘定土的拐兩個抗剪強象度指標(biāo)坦：c:土的粘四聚力:土的內(nèi)摩卷擦角PSTA剪切容器移與應(yīng)力環(huán)在不同連的垂直悄壓力下進(jìn)行剪旁切試驗，材得相應(yīng)的籃抗剪強度τf，繪制τf-曲線，得委該土的抗桿剪強度包塔線C鋼環(huán)洽變形常任數(shù)R變形量5.3.冰2、三軸千壓縮試驗三軸是錘指一個土豎向和撒兩個側(cè)使向而言孔，由于角壓力室墊和試樣偵均為圓辮柱形，漿因此，袋兩個側(cè)咬向（或肺稱周圍繼）的應(yīng)牌力相等震并為小把主應(yīng)力其σ3，而豎向百（或軸向歉）的應(yīng)力們?yōu)榇笾鲬?yīng)嫌力σ1。抗剪強度包線

c分別在不棕同的周圍息壓力3作用下進(jìn)盈行剪切，秀得到3～4免個不同郵的破壞應(yīng)葵力圓，繪搶出各應(yīng)力王圓的公切線即為土碼的抗剪強俊度包線。例.直殺剪試驗土鼓樣的破壞旦面在上下資剪切盒之惜間，三軸哭試驗土樣禍的破壞晃面。與試樣頂捏面夾角呈45面與試樣情頂面夾鄰角呈45+φ/2面(C)與試樣插頂面夾斥角呈45誓φ/2面試樣壓力室壓力水排水管閥門軸向加石壓桿有機玻螞璃罩橡皮膜透水石頂帽三軸試驗濤的試驗類型1.不固專結(jié)不排水鹿試驗（U襖U試驗）在不排尼水條件顧下，施闖加周圍窮壓力增案量σ3記，然后在啦不允許雙水進(jìn)出規(guī)的條件米下，逐蕩漸施加刊附加軸向宗壓力q膨，直至遍試樣剪必破工程背派景：應(yīng)隨用與飽擴和粘土第、軟粘御土快速施工測定cu、u接近不固結(jié)不蹤蝶排水剪切針條件

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3△△

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3△△有效應(yīng)寇力圓總應(yīng)力舉圓u=0BCcuuAA

3A

1A試驗表典明：雖君然三個知試樣的銅周圍壓碑力3不同，但遭破壞時的跪主應(yīng)力差日相等，三綁個極限應(yīng)漲力圓的直唐徑相等，草因而強度暈包線是一雖條水平線望。2.固結(jié)城不排水試絡(luò)驗（CU乖試驗）加部分圍謎壓允許試勝樣在周圍應(yīng)力增候量下排水憲，待固結(jié)穩(wěn)定，棗再在不允饅許水有進(jìn)出才合條件下融逐漸施際加軸向壓力捆，直至舟試樣剪法破將總應(yīng)瓦力圓在減水平軸上左聲移uf得到相應(yīng)的有效浪應(yīng)力圓按有效應(yīng)笨力圓強度包線可烘確定c、ccuccuABC

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3△△打開排水閥關(guān)閉排水閥工程背嚴(yán)景：正劍常固結(jié)園土體，晶受到大前量快速丑活荷載3.固需結(jié)排水活試驗（震CD試霞驗）允許試逃樣在周申圍壓力宜增量下普排水，反待固結(jié)約穩(wěn)定在萌允許水伐有進(jìn)出爐的條件下以業(yè)極慢的速駕率對試樣傘逐漸施加慎附加軸向臺壓力，直如至試樣剪暮破在整個瞞排水剪圣試驗過呢程中，uf＝0，趙總應(yīng)力宋全部轉(zhuǎn)搭化為有出效應(yīng)力么，所以瓣總應(yīng)力飲圓即是鄉(xiāng)豐有效應(yīng)羽力圓，黎總應(yīng)力遍強度線怒即是有鼻效應(yīng)力哨強度線流，強度筒指標(biāo)為cd、d。cdd

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3△△打開排水閥例.一叼個飽和粘詞性土試樣較，進(jìn)行三綁軸固結(jié)不適排水試驗麗，并測出孔胖隙水壓力濾，可以得樣到一個總址應(yīng)力圓和降有效應(yīng)力軋圓則(A)陳總應(yīng)力佩圓大碎(詠B)換有效應(yīng)力底圓大(C)欺兩個應(yīng)絞力圓一樣臺大例.一右個飽和的畝粘性土試其樣，在三萄軸儀內(nèi)進(jìn)森行不固結(jié)粗不排水試驗。惕試問土樣極的破壞面(A)腫與缸水平面中呈45(B)峰與水平提面呈60兩(C)肚與水平及面呈75醬ququ加壓框架量表量力環(huán)升降螺桿無側(cè)限壓縮儀3=0試樣無側(cè)限抗膛壓強度試蔑驗無側(cè)限壓怎縮儀0cuqu無側(cè)限抗鴉壓強度試逼驗所得的饑飽和粘土蛇極限應(yīng)力巨圓的水平切線就是破狠壞包線原狀土無側(cè)限抗壓強度擾動土無側(cè)限抗壓強度還可測給定飽和借粘土靈害敏度十字板剪鳥切試驗試驗時篩，先將透十字板襲插到要特進(jìn)行試暮驗的深犁度，再脆在十字跳板剪切禁儀上端鋸的加力歇架上以怕一定的界轉(zhuǎn)速對待其施加塞扭力矩妻，使板完內(nèi)的土異體與其呼周圍土榴體產(chǎn)生鬧相對扭瓦剪，直怪至剪破英，測出庫其相應(yīng)帶的最大扭力矩賺。然后納，根據(jù)峽力矩的炒平衡條靠件，推差算出圓幕柱形剪唉破面上摘土的抗予剪強度他。M1HDM2適用于在礙現(xiàn)場測定羅飽和粘性和土的原位狂不排水強我度結(jié)果與占無側(cè)限傭抗壓強艇度試驗煩結(jié)果接碗近5.4桂土的剪槽切性狀5.5提.1、格砂性土銀的剪切流性狀松砂受由剪時，套顆粒滾著落到平婦衡位置屆，排列獲得更緊愧密些，所以它盒的體積帶縮小，鵲把這種伐因剪切麗而體積死縮小的王現(xiàn)象稱為剪縮曠性；砂土的初德始孔隙比惜不同，在耕受剪過程居中將顯示喚出非常不療同的性狀恢。緊砂受剪稱時，顆粒好必須升高歡以離開它們原來免的位置而稻彼此才能趣相互滑過，從麥而導(dǎo)致幼體積膨撫脹，把突這種因剪切而汗體積膨青脹的現(xiàn)近象稱為懷剪脹性梁。隨著軸向零應(yīng)變的增莊加，松砂拐的強度逐頓漸增加，己曲線應(yīng)變疾硬化。體積逐漸夏減小緊砂的強些度達(dá)到一醉定值后，店隨著軸向奶應(yīng)變的繼駕續(xù)增加，脫強度反而案減小，最挨后呈應(yīng)變硬軟化型體積開世始時稍列有減小蜜，繼而賴增加，槳超過它泡的初始括體積5.4、永粘性土的央剪切性狀1.粘土扮的殘余強皇度超固結(jié)粘禍土在剪切曉試驗中有寫與緊砂相似他的應(yīng)力～懷應(yīng)變特征眨，當(dāng)強度顧隨著剪永位移達(dá)店到峰值捎后，如果剪駝切繼續(xù)喇進(jìn)行，灰隨著剪子位移繼續(xù)增興大，強度孫顯著降低塑，最后穩(wěn)恢定在某榜一數(shù)值胳不變，液該不變的難值即稱昆為粘土灑的殘余進(jìn)強度2.粘土劫的蠕變定剪應(yīng)缺力作用逼下應(yīng)變盲隨時間譯而改變涌的現(xiàn)象竊.5.5漆三軸壓貨縮試驗中叨的孔隙應(yīng)皮力系數(shù)ΔuBΔuA1.孔隙舊應(yīng)力系數(shù)感B當(dāng)試樣它在不排爸水條件稀下受到河各向相四等壓力耕增量Δ庫σ3時，產(chǎn)生的竭孔隙應(yīng)太力增量傭為ΔuB，B＝佛ΔuB/Δσ3在飽和兇土的不攝固結(jié)不陡排水剪監(jiān)試驗中存，周圍恩壓力增儉量將完穿全由孔手隙水承腳擔(dān)，所立以B＝1；當(dāng)土完膏全干燥針時，孔棚隙