土的抗剪强度

1. 土的抗剪强度

2. 土的抗剪强度表示 总应力表示法 砂土 粘性土 有效应力表示法 粘性土 砂土

3. 土的抗剪强度试验

4. 抗剪强度试验 直剪试验、三轴试验等 制样（重塑土）或现场取样 缺点：扰动 优点：应力条件清楚，易重复 一、室内 试验 二、野外 试验 十字板扭剪试验 旁压试验 原位试验 缺点：应力条件不易掌握 优点：原状土的原位强度

5. 抗剪强度指标 粘聚力 c内摩擦角  强度指标： 峰值强度指标 与 残余强度指标 总应力强度指标 与 有效应力强度指标 应力应变状态 分析方法 三种分类方法 直剪强度指标 与 三轴试验强度指标 试验方法 目的 工程应用

6.     直剪试验 直接剪切仪分为应变控制式和应力控制式两种，前者是等速推动试样产生位移．测定相应的剪应力，后者则是对试件分级施加水平剪应力测定相应的位移，目前我国普遍采用的是应变控制式直剪仪。

7. 直接剪切仪 土样

8.  σ= 300KPa σ= 200KPa P σ= 100KPa  f ε c S  T O 试验原理与资料处理 f A τf=c＋tg

9. P A S T 通过控制剪切速率来近似模拟排水条件 试验分类 1. 固结慢剪： 施加正应力～充分固结 慢慢施加剪应力：小于0.02mm/分，以保证无超静孔压水 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（不排水剪） 施加正应力后立即剪切 3-5分钟内剪切破坏 6转/分钟－－慢剪12转/分钟－－快剪

10. 直接剪切仪的优缺点 • 直接剪切仪具构造简单，操作方便等优点，但它存在若干缺点，主要有： • ① 剪切面限定在上下盒之间的平面，而不是沿土样最薄弱的面剪切破坏； • ② 剪切面上剪应力分布不均匀，土样剪切破坏时先从边缘开始，在边缘发生应力集中现象； • ③ 在剪切过程中， 土样剪切面逐渐缩小，而在计算抗剪强度时却是按土样的原截面积计算； 　　 • ④ 试验时不能严格控制排水条件，不能量测孔隙水压力、在进行不排水剪切时，试件仍有可能排水，特别对于饱和粘性土。 • 由于土的抗剪强度受排水条件的影响显著，故试验结果不够理想。但由于它具有的优点，故仍为一般工程广泛采用。

11.  σ= 300KPa σ= 200KPa σ= 100KPa  S c 讨论 f f  O τf=c＋tg 抗剪强度指标：一般情况下， 粉细砂： 粘性土：

12. 试样 三轴试验 轴向加压杆 顶帽 有机玻璃罩 压力室 透水石 橡皮膜 排水管 阀门 压力水

13. 试样应力特点与试验方法 特点： 试样是轴对称应力状态。垂直应力z一般是大主应力；径向与切向应力总是相等r=，亦即1=z；2=3=r 方法： 首先试样施加静水压力—室压（围压） 1=2=3； 然后通过活塞杆施加的是应力差 Δ1=1-3。

14.   强度包线 1- 3 施加围压：100kPa、200kPa、300kPa、400kPa的三轴试验，得到破坏时相应的（1-)f • 绘制破坏状态的应力摩尔圆，画出它们的公切线——强度包线，得到强度指标 c 与  1 1=15%  强度包线 c (1-)f (1-)f

15. 试验类型 • 固结排水试验（CD试验） 1 打开排水阀门，施加围压后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 打开排水阀门，慢慢施加轴向应力差以便充分排水，避免产生超静孔压 cd 、d • 固结不排水试验（CU试验） 1 打开排水阀门，施加围压后充分固结，超静孔隙水压力完全消散； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差过程中不排水 ccu 、cu • 不固结不排水试验（UU试验） 1 关闭排水阀门，围压下不固结； 2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力差过程中不排水 cu 、u

16. 野外试验

17. 十字板剪切试验(VST) 野外试验: • 包括钻孔十字板和贯入电测十字板剪切试验； • 灵敏度St≤10、固结系数Cv ≤10m2/y的均质饱和软粘土的不排水强度指标； • 钻孔到指定的土层，插入十字形的探头； • 通过施加的扭矩计算土的抗剪强度

18. 十字板剪切试验(VST) 野外试验: • 技术指标； • 十字板形状常为矩形，板的高径比为2，板厚2~3mm； • 钻孔到指定的土层，插入十字形的探头；板头插入钻孔的深度不应小于钻孔或套管直径的3~5倍，静置2~3min后在开始试验； • 扭转剪切速率采用1°/10s，并在2min内达到峰值（破坏），然后继续测记1min；