第7章 土的抗剪強(qiáng)度

1、土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院421土的抗剪強(qiáng)度土的抗剪強(qiáng)度 土體在外力作用和自重荷載下必然產(chǎn)生（剪）切應(yīng)力和剪切變形，當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到土體的極限抵抗力時(shí)必然發(fā)生剪切破壞，而土體抵抗剪切破壞的極限能力就是土的抗剪強(qiáng)度。抗剪強(qiáng)度。第第1 1節(jié)節(jié) 概述概述與強(qiáng)度破壞有關(guān)的工程問(wèn)題與強(qiáng)度破壞有關(guān)的工程問(wèn)題工程實(shí)踐中強(qiáng)度破壞多數(shù)都與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)。工程實(shí)踐中強(qiáng)度破壞多數(shù)都與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)。（a a）邊坡穩(wěn)定）邊坡穩(wěn)定 （b b）擋土墻土壓力）擋土墻土壓力 （c c）地基承載力）地基承載力土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院422

2、 f =c+ tan 粘土粘土c f f = tan 砂土砂土 f17761776年，庫(kù)侖根據(jù)年，庫(kù)侖根據(jù)砂土砂土剪切試驗(yàn)得到如下表達(dá)式剪切試驗(yàn)得到如下表達(dá)式第第2 2節(jié)節(jié) 土的抗剪強(qiáng)度理論土的抗剪強(qiáng)度理論抗剪強(qiáng)度規(guī)律抗剪強(qiáng)度規(guī)律tanftan cf后推到粘性土中后推到粘性土中土土的的內(nèi)內(nèi)摩摩擦擦角角土土的的粘粘聚聚力力；應(yīng)應(yīng)力力；剪剪切切滑滑動(dòng)動(dòng)面面上上的的法法向向總總土土的的抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度；cf土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院423庫(kù)侖定律：庫(kù)侖定律：土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力 的線性函數(shù)的線性函數(shù) （1）土

3、的抗剪強(qiáng)度由土的內(nèi)摩擦力和內(nèi)聚力兩部分組成；（2）表征抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：土的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力c。 庫(kù)侖定律說(shuō)明：有效應(yīng)力表示法：有效應(yīng)力表示法：tanftan cf/，c式中，式中， 為土的有效粘聚力和有效內(nèi)摩擦角；為土的有效粘聚力和有效內(nèi)摩擦角； 為剪切面上的法向有效應(yīng)力。為剪切面上的法向有效應(yīng)力。無(wú)粘性土粘性土土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院424土體中某一點(diǎn)是否達(dá)到破壞的判定土體中某一點(diǎn)是否達(dá)到破壞的判定 試驗(yàn)表明，土的抗剪強(qiáng)度取決于土粒間的有效應(yīng)力。試驗(yàn)表明，土的抗剪強(qiáng)度取決于土粒間的有效應(yīng)力。塑塑性性破破壞壞極極限限平平衡衡，臨臨界界狀狀態(tài)態(tài)彈彈性性

4、平平衡衡，安安全全fff粘性土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇粘性土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇孔隙水壓力能準(zhǔn)確測(cè)定或計(jì)算出孔隙水壓力能準(zhǔn)確測(cè)定或計(jì)算出地基或邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性地基或邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有效應(yīng)力有效應(yīng)力孔隙水壓力難以測(cè)定或計(jì)算出孔隙水壓力難以測(cè)定或計(jì)算出飽和粘土的短期穩(wěn)定性飽和粘土的短期穩(wěn)定性總應(yīng)力總應(yīng)力土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院425第第3 3節(jié)節(jié) 土的極限平衡條件土的極限平衡條件土體中任一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)土體中任一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)空間問(wèn)題，土體內(nèi)某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)如圖土體中任一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)土體中任一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)

5、院4262cos2231312sin2312cos222231231)02(31，上式顯然為一圓方程，圓心坐標(biāo)為上式顯然為一圓方程，圓心坐標(biāo)為 ， 半徑為半徑為 231解上面方程可以得到解上面方程可以得到mm平面上的應(yīng)力平面上的應(yīng)力2sin222312上面兩式相加231223122這就是莫爾圓方程。這就是莫爾圓方程。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院427摩摩 爾爾 應(yīng)應(yīng) 力力 圓圓不同狀態(tài)時(shí)的摩爾應(yīng)力圓不同狀態(tài)時(shí)的摩爾應(yīng)力圓摩爾圓的物理意義摩爾圓的物理意義判斷土體內(nèi)某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)；判斷土體內(nèi)某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)；確定剪切破壞的極限狀態(tài)確定剪切破壞的極限狀態(tài)土質(zhì)學(xué)

6、與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院428土的極限平衡狀態(tài)土的極限平衡狀態(tài) 土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，庫(kù)侖強(qiáng)度線與摩爾圓相切。如土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，庫(kù)侖強(qiáng)度線與摩爾圓相切。如圖，可得如下關(guān)系圖，可得如下關(guān)系 利用三角函數(shù)關(guān)系，可得到處于極限平衡狀態(tài)下某點(diǎn)主應(yīng)力之間的關(guān)系利用三角函數(shù)關(guān)系，可得到處于極限平衡狀態(tài)下某點(diǎn)主應(yīng)力之間的關(guān)系土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院429對(duì)于無(wú)粘性土對(duì)于無(wú)粘性土)245(tan)245(tan213231 根據(jù)三角形的幾何關(guān)系，剪切破壞面與主應(yīng)力面之間夾角根據(jù)三角形的幾何關(guān)系，剪切破壞面與主應(yīng)力面

7、之間夾角 902 45 剪切破壞發(fā)生在與大主應(yīng)力面成剪切破壞發(fā)生在與大主應(yīng)力面成4545+ +/2/2夾角的平夾角的平面上。因此可以判斷土體中一點(diǎn)是否處于剪切破壞。面上。因此可以判斷土體中一點(diǎn)是否處于剪切破壞。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4210土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4211第第4 4節(jié)節(jié) 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)試驗(yàn)儀器：試驗(yàn)儀器：直剪儀（應(yīng)力控制式，應(yīng)變控制式）直剪儀（應(yīng)力控制式，應(yīng)變控制式）土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林

8、大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4212土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4213土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4214直剪試驗(yàn)曲線直剪試驗(yàn)曲線 快剪，固結(jié)快剪，慢剪?？旒?，固結(jié)快剪，慢剪。直剪試驗(yàn)類型直剪試驗(yàn)類型土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4215三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)儀器構(gòu)成主要部分構(gòu)成：壓力室軸向加荷系統(tǒng)施加周圍壓力系統(tǒng)孔隙水壓力測(cè)量系統(tǒng)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4216三三軸軸壓壓縮縮試試驗(yàn)驗(yàn)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)

9、 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4217 3 3 3 3 3 3 三軸試驗(yàn)原理三軸試驗(yàn)原理將試樣置于壓力室中，土樣受三向壓力，通過(guò)控制三向壓力大小組合關(guān)系，研究土樣產(chǎn)生斜向或沿弱面破裂的特征。試樣破壞的本質(zhì)是壓剪型。根據(jù)受根據(jù)受壓力大壓力大小的組小的組合關(guān)系，合關(guān)系，可分為可分為常規(guī)三軸試驗(yàn)真三軸試驗(yàn)三軸擠長(zhǎng)三軸壓縮321321321土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4218三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度包線抗剪強(qiáng)度包線 c 分別在不同的周圍壓力分別在不同的周圍壓力 3 3作用下進(jìn)行剪切，得到作用下進(jìn)行剪切，得到 3 34 4 個(gè)不同個(gè)不同的破壞

10、應(yīng)力圓，繪出各應(yīng)力圓的公切線即為土的抗剪強(qiáng)度包線的破壞應(yīng)力圓，繪出各應(yīng)力圓的公切線即為土的抗剪強(qiáng)度包線 ?？辜魪?qiáng)度包線抗剪強(qiáng)度包線土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4219 當(dāng)可測(cè)定試樣中孔隙水壓力變化時(shí)，可算出試驗(yàn)過(guò)程中的有效大當(dāng)可測(cè)定試樣中孔隙水壓力變化時(shí)，可算出試驗(yàn)過(guò)程中的有效大小主應(yīng)力，并有下式小主應(yīng)力，并有下式ff3311顯然據(jù)此可以繪制剪切破壞時(shí)的有效應(yīng)力圓。其中其中土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4220總應(yīng)力圓與有效應(yīng)力圓總應(yīng)力圓與有效應(yīng)力圓 對(duì)一組三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果整對(duì)一組三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果整理，以軸向應(yīng)變

11、為橫坐標(biāo)，以大理，以軸向應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，以大小主應(yīng)力差為縱坐標(biāo)，可繪制如小主應(yīng)力差為縱坐標(biāo)，可繪制如右圖所示的關(guān)系曲線。右圖所示的關(guān)系曲線。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4221土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4222土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4223不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)UU試驗(yàn)，或快剪試驗(yàn)試驗(yàn)，或快剪試驗(yàn)不同排水條件下的三軸試驗(yàn)方法不同排水條件下的三軸試驗(yàn)方法固結(jié)不排水剪試驗(yàn)固結(jié)不排水剪試驗(yàn)CU試驗(yàn)，或稱試驗(yàn)，或稱固結(jié)快剪。固結(jié)快剪。固結(jié)排水剪試驗(yàn)固結(jié)排水剪

12、試驗(yàn)也稱CD試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中是排水的。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4224無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 圓形試樣在不受任何側(cè)向壓力條件下承受垂直壓力，抵抗破壞的最大強(qiáng)圓形試樣在不受任何側(cè)向壓力條件下承受垂直壓力，抵抗破壞的最大強(qiáng)度（軸向壓力）稱為土的度（軸向壓力）稱為土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度儀無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)相當(dāng)于三軸試驗(yàn)中周圍壓力為無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)相當(dāng)于三軸試驗(yàn)中周圍壓力為0 0時(shí)的不排水時(shí)的不排水試驗(yàn)，適用于飽和粘性土。試驗(yàn)，適用于飽和粘性土。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)

13、與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4225土的靈敏度土的靈敏度定義定義：一種土其原狀試樣與重塑試樣無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值，稱為土：一種土其原狀試樣與重塑試樣無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值，稱為土的靈敏度。的靈敏度。式中：式中：/uutqqS 壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度值值。土土的的重重塑塑試試樣樣無(wú)無(wú)側(cè)側(cè)限限抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度值值；土土的的原原狀狀試試樣樣無(wú)無(wú)側(cè)側(cè)限限抗抗土土的的靈靈敏敏度度；uutqqS土的靈敏度反映了土的結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度的影響。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4226 屬于一種工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的原位測(cè)試方法，以彌補(bǔ)室內(nèi)無(wú)法屬于一種工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的原位測(cè)試方法，

14、以彌補(bǔ)室內(nèi)無(wú)法進(jìn)行高靈敏度土的原狀樣試驗(yàn)的缺陷。進(jìn)行高靈敏度土的原狀樣試驗(yàn)的缺陷。 適合于飽和粘性土。適合于飽和粘性土。十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切儀十字板剪切儀設(shè)剪切破壞時(shí)所施加的扭矩為設(shè)剪切破壞時(shí)所施加的扭矩為M，則，則式中式中假定土體側(cè)面和上下的抗剪強(qiáng)度相等。假定土體側(cè)面和上下的抗剪強(qiáng)度相等。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4227抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選用孔隙水壓力能準(zhǔn)確測(cè)定或計(jì)算出孔隙水壓力能準(zhǔn)確測(cè)定或計(jì)算出地基或邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性地基或邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有效應(yīng)力法有效應(yīng)力法孔隙水壓力難以測(cè)定或計(jì)算出孔隙水壓力難以測(cè)定或計(jì)算出飽和

15、粘土的短期穩(wěn)定性飽和粘土的短期穩(wěn)定性總應(yīng)力法總應(yīng)力法施工場(chǎng)地排水條件好，加荷速度慢施工場(chǎng)地排水條件好，加荷速度慢突發(fā)事件引發(fā)的穩(wěn)定問(wèn)題，如暴風(fēng)、地震突發(fā)事件引發(fā)的穩(wěn)定問(wèn)題，如暴風(fēng)、地震施工場(chǎng)地排水條件差，加荷速度快，工期短施工場(chǎng)地排水條件差，加荷速度快，工期短CD試驗(yàn)試驗(yàn)CU或或UU試驗(yàn)試驗(yàn)UU試驗(yàn)試驗(yàn)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4228第第5 5節(jié)節(jié) 飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度一、不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度一、不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度UU試驗(yàn)，或快剪試驗(yàn)試驗(yàn)，或快剪試驗(yàn) 總應(yīng)力圓有無(wú)數(shù)多個(gè)，而總應(yīng)力圓有無(wú)數(shù)多個(gè)，而有效應(yīng)力圓則只有一個(gè)，故無(wú)有效應(yīng)

16、力圓則只有一個(gè)，故無(wú)法確定有效應(yīng)力指標(biāo)法確定有效應(yīng)力指標(biāo) 顯然，總應(yīng)力莫爾圓半徑相等，故是一條平行于橫軸的直線，即顯然，總應(yīng)力莫爾圓半徑相等，故是一條平行于橫軸的直線，即因此因此0u/,c)(2131ufc飽和粘性土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系飽和粘性土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4229飽和粘性土的不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)結(jié)果飽和粘性土的不固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)結(jié)果土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4230二、固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度二、固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度正常固結(jié)飽和粘性土的正常固結(jié)飽和粘性土的CU試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果超固結(jié)飽和粘性

17、土的超固結(jié)飽和粘性土的CU試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果按總應(yīng)力表示抗剪強(qiáng)度的方程式按總應(yīng)力表示抗剪強(qiáng)度的方程式按有效應(yīng)力表示抗剪強(qiáng)度的方程式按有效應(yīng)力表示抗剪強(qiáng)度的方程式cucufctan/tancucucf土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4231CD試驗(yàn)試驗(yàn)NC土的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線通過(guò)坐土的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，即標(biāo)原點(diǎn)，即cd=0，抗剪強(qiáng)度方程為抗剪強(qiáng)度方程為三、固結(jié)排水抗剪強(qiáng)度三、固結(jié)排水抗剪強(qiáng)度ddfctandftanCD試驗(yàn)或簡(jiǎn)稱排水剪，過(guò)程中，試驗(yàn)或簡(jiǎn)稱排水剪，過(guò)程中，u=0CDCD試驗(yàn)中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和試驗(yàn)中應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和體積變化圖體積變化圖正常固結(jié)土

18、（NC）剪縮超固結(jié)土(OC)剛開(kāi)始剪縮，接著剪脹OC土的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線為微彎曲線，可近似為一條直線，土的抗剪強(qiáng)度包絡(luò)線為微彎曲線，可近似為一條直線，抗剪強(qiáng)度方程為抗剪強(qiáng)度方程為土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4232第第6 6節(jié)節(jié) 無(wú)粘性土的抗剪強(qiáng)度無(wú)粘性土的抗剪強(qiáng)度砂土膨脹性示意圖砂土膨脹性示意圖砂土孔隙比隨剪切變形變化圖砂土孔隙比隨剪切變形變化圖松砂表現(xiàn)為剪縮性松砂表現(xiàn)為剪縮性-體積縮?。惑w積縮?。幻苌氨憩F(xiàn)為剪脹性密砂表現(xiàn)為剪脹性-體積膨脹。體積膨脹。 同一種砂土在相同應(yīng)力下剪切變形的最后孔隙比趨于相同，該孔隙同一種砂土在相同應(yīng)力下剪切變形的最后孔隙比

19、趨于相同，該孔隙比稱為比稱為臨界孔隙比臨界孔隙比。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4233砂土受剪切時(shí)應(yīng)力砂土受剪切時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變-體變關(guān)系曲線體變關(guān)系曲線（a） 應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變 （b）體變）體變-應(yīng)變應(yīng)變土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4234土的粘聚力和內(nèi)摩擦角土的粘聚力和內(nèi)摩擦角第第7 7節(jié)節(jié) 影響抗剪強(qiáng)度的主要因素影響抗剪強(qiáng)度的主要因素土的應(yīng)力和應(yīng)力歷史土的應(yīng)力和應(yīng)力歷史土的應(yīng)力路徑土的應(yīng)力路徑 C和值來(lái)源于土顆粒之間的分子引力、土中化合物的膠結(jié)及土粒間的摩擦力和嵌合作用。 而土的應(yīng)力及應(yīng)力歷史對(duì)抗剪強(qiáng)度

20、的影響既取決于有效法向應(yīng)力的大小，也取決于固結(jié)過(guò)程。土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4235土中應(yīng)力歷史對(duì)其強(qiáng)度的影響土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4236應(yīng)力路徑應(yīng)力路徑概念：概念： 土體加荷過(guò)程中，某特定平面上應(yīng)力狀態(tài)的變化過(guò)程或者軌跡就土體加荷過(guò)程中，某特定平面上應(yīng)力狀態(tài)的變化過(guò)程或者軌跡就稱為應(yīng)力路徑；稱為應(yīng)力路徑； 如果反映在坐標(biāo)中，則以特征應(yīng)力點(diǎn)在坐標(biāo)中的移動(dòng)軌跡。如果反映在坐標(biāo)中，則以特征應(yīng)力點(diǎn)在坐標(biāo)中的移動(dòng)軌跡。各種不同類型的應(yīng)力路徑1.直剪試驗(yàn)中的應(yīng)力路徑2.三軸UU試驗(yàn)中的應(yīng)力路徑3.三軸CU試驗(yàn)中的應(yīng)力路徑4.三軸CD試驗(yàn)中的應(yīng)力路徑5.邊坡穩(wěn)定的應(yīng)力路徑6.分期加載時(shí)的應(yīng)力路徑土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)土質(zhì)學(xué)與土力學(xué) 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院4237 不同的試驗(yàn)方法或不同的加荷方式對(duì)同一種土來(lái)說(shuō)其應(yīng)力變化過(guò)程是不一樣的。這種不同的應(yīng)力變化過(guò)程對(duì)土的力學(xué)性質(zhì)將產(chǎn)生影響。 直剪試驗(yàn)的應(yīng)力路徑直剪試驗(yàn)的應(yīng)力路徑 直剪試驗(yàn)是先施加法向應(yīng)然后直剪試驗(yàn)是先施加法向應(yīng)然后在力在力不變的條件下逐漸施加并增大不變的條件下逐漸施加并增大剪應(yīng)力直至試樣剪切破壞的，所以剪應(yīng)力直至試樣剪切破壞的，所以受剪面上的應(yīng)力路徑先是一條水平受剪面上的應(yīng)力路徑先是