土的抗剪強度Ⅱ課件

第5章

土的抗剪強度Ⅱ第5章

土的抗剪強度Ⅱ1

三軸是指一個豎向和兩個側向而言，由于壓力室和試樣均為圓柱形，因此，兩個側向（或稱周圍）的應力相等并為小主應力σ3

，而豎向（或軸向）的應力為大主應力σ1。在增加σ1時保持σ3

不變，這樣條件下的試驗稱為常規(guī)三軸壓縮試驗。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

三軸是指一個豎向和兩個側向而言，由于壓力室和2

三軸試驗根據試樣的固結和排水條件不同，可分為不固結不排水剪（UU）、固結不排水剪（CU)和固結排水剪（CD)三種方法。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

三軸試驗根據試樣的固結和排水條件不同，可分為3不固結不排水剪（UU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

不固結不排水剪（UU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮4固結不排水剪（CU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

固結不排水剪（CU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試5固結排水剪（CD）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

固結排水剪（CD）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗6

剪切類型比較項目不固結不排水（UU）固結不排水（CU）固結排水（CD）試樣固結試樣固結試樣固結試樣不固結試樣固結試樣固結試樣不排水試樣不排水試樣排水不固結或固結是對周圍壓力增量而言的；不排水或排水是對附加軸向壓力而言的。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

剪切類型不固結不排水固結不排水固結75-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗81

1-3

15%qf=(1-3)f

qf=(1-3)f(1-)fc

(1-)f

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

11-315%qf=(1-3)fqf=(9(1-)fc

(1-)f

ufuf

‘

c’

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

(1-)fc(1-)fufufc10三、無側限抗壓強度試驗

三軸壓縮試驗中當周圍壓力σ3＝0時即為無側限試驗條件，這時只有q=σ1。所以，也可稱為單軸壓縮試驗。由于試樣的側向壓力為零，在側向受壓時，其側向變形不受限制，故又稱為無側限壓縮試驗。同時，又由于試樣是在軸向壓縮的條件下破壞的，因此，把這種情況下土所能承受的最大軸向壓力稱為無側限抗壓強度，以qu表示。試驗時仍用圓柱狀試樣，可在專門的無側限儀上進行，也可在三軸儀上進行。5-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗三軸壓縮試驗中當周圍115-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗

5-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗12

十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現場測定土的抗剪強度的方法。這種試驗方法適合于在現場測定飽和粘性土的原位不排水強度，特別適用于均勻的飽和粘性土。四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現場測13四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗四、原位十字板剪切試驗5-3確定強度指標的試驗14HD1.剪破面為圓柱面，圓柱面的直徑和高度分別等于十字板板頭的寬度和高度；

2.圓柱面的側面和上下端面上的抗剪強度為均勻分布并相等。

假定：

5-3確定強度指標的試驗四、原位十字板剪切試驗

HD1.剪破面為圓柱面，圓柱面的直徑和高度分別等于十字板板155-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗16

在飽和粘土不固結不排水剪試驗中，φu＝0，

t

f＝cu.5-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗

在飽和粘土不固結不排水剪試驗中，φu＝0，17無側限儀無側限儀18十字板剪力儀十字板剪力儀195-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數205-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數1.孔隙應力系數B

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數1.孔隙應力系數B215-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A225-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A235-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A24飽和土

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

飽和土5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力25飽和土

飽和土不固結不排水試驗

飽和土不固結排水試驗

飽和土不固結排水試驗

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

飽和土飽和土不固結不排水試驗飽和土不固結排水試驗飽和土265-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）砂土的內摩擦角一、砂土的剪切性狀

砂土抗剪強度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度和級配影響；飽和與干燥：5-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）砂土的內摩擦角一、砂土27（二）砂土的應力～軸向應變～體變

松砂受剪時，顆粒滾落到平衡位置，排列得更緊密些，所以它的體積縮小，把這種因剪切而體積縮小的現象稱為剪縮性。5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂受剪時，28（二）砂土的應力～軸向應變～體變

緊砂受剪時，顆粒必須升高以離開它們原來的位置而彼此才能相互滑過，從而導致體積膨脹，把這種因剪切而體積膨脹的現象稱為剪脹性。5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變緊砂受剪時，29松砂→應變硬化型，剪縮。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

松砂→應變硬化型，剪縮。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-30緊砂→應變軟化型，剪脹。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

緊砂→應變軟化型，剪脹。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-31砂土的臨界孔隙比將隨周圍壓力的增加而減小。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

砂土的臨界孔隙比將隨周圍壓力的增加而減小。（二）砂土的應力～32（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂緊砂飽和松砂→固結不排水剪→負孔隙水應力飽和緊砂→固結不排水剪→正孔隙水應力5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂緊砂飽和松砂→固結不排水33（三）砂土的殘余強度松砂緊砂由咬合作用引起的強度5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（三）砂土的殘余強度松砂緊砂由咬合作用引起的強度5-5三34液化：任何物質轉化為液體的行為或過程。（三）砂土的液化5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

液化：任何物質轉化為液體的行為或過程。（三）砂土的液化5-5351、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪36f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABCfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水37f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水38

cu

σp1cu1

σp2

cu2

σp3

cu3

正常固結粘土層c1c2c35-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

cuσp1cu1σp2cu2σp3392、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切405-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（41f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強423、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性43f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度44f

O

4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試455、剪破面的位置6-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5、剪破面的位置6-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固46（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

超固結飽和粘性土的試驗方法和過程與正常固結土的情況完全相同。它們的試驗結果主要不同點在于：對試樣施加的周圍壓力即初始有效固結應力σc小于原位應力（或前期固結應力）pc，即σc＜

pc，體現試樣剪前為超固結狀態(tài)。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀超固結471、不固結不排水強度（UU）強超固結弱超固結5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

1、不固結不排水強度（UU）強超固結弱超固結5-5三軸試48f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水492、固結不排水剪強度（CU）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

2、固結不排水剪強度（CU）5-5三軸試驗中土的剪切性狀50f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水剪強度（CU）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水剪513、固結排水剪強度（CD）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

3、固結排水剪強度（CD）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（52f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水剪強度（CD）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水剪強53f

O

4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試54

超固結粘土在剪切試驗中有與緊砂相似的應力～應變特征，當強度隨著剪位移達到峰值后，如果剪切繼續(xù)進行，隨著剪位移繼續(xù)增大，強度顯著降低，最后穩(wěn)定在某一數值不變，該不變的值即稱為粘土的殘余強度。正常固結粘土亦有此現象，只是降低的幅度較超固結粘土要小些。

（三）粘土的殘余強度

5-5三軸試驗中土的剪切性狀二、粘性土的剪切性狀

超固結粘土在剪切試驗中有與緊砂相似的應力～應551、粘土的殘余強度與它的應力歷史無關；2、在大剪位移下超固結粘土的強度降低比正常固結粘土的大；（三）粘土的殘余強度

5-5三軸試驗中土的剪切性狀二、粘性土的剪切性狀

1、粘土的殘余強度與它的應力歷史無關；（三）粘土的殘余強度563、殘余強度線為通過坐標原點的直線，即

τr=σtgφr式中：

τr——粘土的殘余強度；

σ——剪破面上的法向應力；

φr——殘余內摩擦角。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（三）粘土的殘余強度

二、粘性土的剪切性狀

3、殘余強度線為通過坐標原點的直線，即5-5三軸試驗中57

在大位移下粘土強度降低的機理與緊砂不同。緊砂是由于土粒間咬合作用被克服，結構崩解變松的結果，而粘土被認為是由于在受剪過程中土的結構性損傷、土粒的排列變化及粒間引力減少；吸著水層中水分子的定向排列和陽離子的分布因受剪而遭到破壞。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（三）粘土的殘余強度

二、粘性土的剪切性狀

在大位移下粘土強度降低的機理與緊砂不同。緊砂58

粘土的強度（或其它性質）隨著其結構的改變而發(fā)生變化的特性稱為土的結構性。

某些在含水率不變的條件下使其原有結構受徹底擾動的粘土，稱為重塑土。

靈敏度定義為原狀試樣的無側限抗壓強度與相同含水率下重塑試樣的無側限抗壓強度之比。靈敏度反應粘土對結構擾動的敏感程度。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與靈敏度

二、粘性土的剪切性狀

粘土的強度（或其它性質）隨著其結構的改變而發(fā)595-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與靈敏度

二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與靈敏度60

對于靈敏度高的粘土，經重塑后停止擾動，靜置一段時間后其強度又會部分恢復。在含水率不變的條件下粘土因重塑而軟化（強度降低），軟化后又隨靜置時間的延長而硬化（強度增長）的這種性質稱為粘土的觸變性。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與靈敏度

二、粘性土的剪切性狀

對于靈敏度高的粘土，經重塑后停止擾動，靜置一61土的蠕變是指在剪切過程中，在恒定剪應力作用下應變隨時間而增長的現象。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（五）粘土的蠕變

二、粘性土的剪切性狀

土的蠕變是指在剪切過程中，在恒定剪應力作用下應變隨時間而增長62

當主應力差很小時，軸向應變幾乎在瞬間發(fā)生，之后，蠕變緩慢發(fā)展，軸向應變～時間關系曲線最后呈水平線，土不會發(fā)生蠕變破壞。當主應力差較大時，蠕變速率會相應增大。當主應力差達到某一值后，軸向應變不斷發(fā)展，應變速率增大，最終可導致蠕變破壞。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（五）粘土的蠕變

二、粘性土的剪切性狀

當主應力差很小時，軸向應變幾乎在瞬間發(fā)生，之63蠕變破壞的過程包括以下幾個階段：（1）彈性應變階段：圖中OA段，對土而言，此階段的應變值很??；（2）初始蠕變階段：圖中AB段，在這一階段，蠕變速率由大變小，如果這時卸除主應力差，則先恢復瞬時彈性應變，繼而恢復初期蠕變；5-5三軸試驗中土的剪切性狀（五）粘土的蠕變

二、粘性土的剪切性狀

蠕變破壞的過程包括以下幾個階段：5-5三軸試驗中土的剪64蠕變破壞的過程包括以下幾個階段：（3）穩(wěn)定蠕變階段：圖中BC段，這一階段的蠕變速率為常數，這時若卸除主應力差，土也將存在永久變形；（4）加速蠕變階段：在這一階段，蠕變速率迅速增長，最后達到破壞。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（五）粘土的蠕變

二、粘性土的剪切性狀

蠕變破壞的過程包括以下幾個階段：5-5三軸試驗中土的剪65復習思考題

5-1什么叫土的抗剪強度？5-2庫侖的抗剪強度定律是怎樣表示的,砂土和粘性土的抗剪強度表達式有何不同？5-3為什么說土的抗剪強度不是一個定值？5-4何謂摩爾—庫侖破壞準則？何為極限平衡條件？5-5土體中發(fā)生剪切破壞的平面是不是剪應力最大的平面？在什么情況下，破壞面與最大剪應力面是一致的？5-6測定土的抗剪強度指標主要有哪幾種方法？試比較它們的優(yōu)缺點？

復習思考題5-1什么叫土的抗剪強度？665-7何謂靈敏度和觸變性？5-8影響砂土抗剪強度的因素有哪些？5-9何謂砂土液化？5-10試述正常固結粘土在UU，CU，CD三種實驗中的應力—應變、孔隙水應力—應變（或體變—應變）和強度特性。5-11試述超固結粘土在UU，CU，CD三種實驗中的應力—應變、孔隙水應力—應變（或體變—應變）和強度特性。5-12試述正常固結粘土和超固結粘土的總應力強度包線與有效強度包線的關系。5-7何謂靈敏度和觸變性？675-13在進行抗剪強度試驗時，為什么要提出不固結不排水剪（或快剪），固結不排水剪（或固結快剪）和固結排水剪（或慢剪）等三種方法？對于同一種飽和粘土，當采用三種方法試驗時，其強度指標相同嗎？為什么？5-14十字板測得的抗剪強度相當于在實驗室用什么方法測得的抗剪強度？同一土層現場十字板測得的抗剪強度一般隨深度而增加，試說明其原因。5-13在進行抗剪強度試驗時，為什么要提出不固結不排水剪68-----結束

TheEND----------結束

TheEND-----69第5章

土的抗剪強度Ⅱ第5章

土的抗剪強度Ⅱ70

三軸是指一個豎向和兩個側向而言，由于壓力室和試樣均為圓柱形，因此，兩個側向（或稱周圍）的應力相等并為小主應力σ3

，而豎向（或軸向）的應力為大主應力σ1。在增加σ1時保持σ3

不變，這樣條件下的試驗稱為常規(guī)三軸壓縮試驗。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

三軸是指一個豎向和兩個側向而言，由于壓力室和71

三軸試驗根據試樣的固結和排水條件不同，可分為不固結不排水剪（UU）、固結不排水剪（CU)和固結排水剪（CD)三種方法。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

三軸試驗根據試樣的固結和排水條件不同，可分為72不固結不排水剪（UU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

不固結不排水剪（UU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮73固結不排水剪（CU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

固結不排水剪（CU）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試74固結排水剪（CD）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

固結排水剪（CD）5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗75

剪切類型比較項目不固結不排水（UU）固結不排水（CU）固結排水（CD）試樣固結試樣固結試樣固結試樣不固結試樣固結試樣固結試樣不排水試樣不排水試樣排水不固結或固結是對周圍壓力增量而言的；不排水或排水是對附加軸向壓力而言的。5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

剪切類型不固結不排水固結不排水固結765-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗771

1-3

15%qf=(1-3)f

qf=(1-3)f(1-)fc

(1-)f

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

11-315%qf=(1-3)fqf=(78(1-)fc

(1-)f

ufuf

‘

c’

5-3確定強度指標的試驗二、三軸壓縮試驗

(1-)fc(1-)fufufc79三、無側限抗壓強度試驗

三軸壓縮試驗中當周圍壓力σ3＝0時即為無側限試驗條件，這時只有q=σ1。所以，也可稱為單軸壓縮試驗。由于試樣的側向壓力為零，在側向受壓時，其側向變形不受限制，故又稱為無側限壓縮試驗。同時，又由于試樣是在軸向壓縮的條件下破壞的，因此，把這種情況下土所能承受的最大軸向壓力稱為無側限抗壓強度，以qu表示。試驗時仍用圓柱狀試樣，可在專門的無側限儀上進行，也可在三軸儀上進行。5-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗三軸壓縮試驗中當周圍805-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗

5-3確定強度指標的試驗三、無側限抗壓強度試驗81

十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現場測定土的抗剪強度的方法。這種試驗方法適合于在現場測定飽和粘性土的原位不排水強度，特別適用于均勻的飽和粘性土。四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現場測82四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗四、原位十字板剪切試驗5-3確定強度指標的試驗83HD1.剪破面為圓柱面，圓柱面的直徑和高度分別等于十字板板頭的寬度和高度；

2.圓柱面的側面和上下端面上的抗剪強度為均勻分布并相等。

假定：

5-3確定強度指標的試驗四、原位十字板剪切試驗

HD1.剪破面為圓柱面，圓柱面的直徑和高度分別等于十字板板845-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗

5-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗85

在飽和粘土不固結不排水剪試驗中，φu＝0，

t

f＝cu.5-3確定強度指標的試驗HD四、原位十字板剪切試驗

在飽和粘土不固結不排水剪試驗中，φu＝0，86無側限儀無側限儀87十字板剪力儀十字板剪力儀885-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數895-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數1.孔隙應力系數B

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數1.孔隙應力系數B905-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A915-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A925-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A93飽和土

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

飽和土5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力94飽和土

飽和土不固結不排水試驗

飽和土不固結排水試驗

飽和土不固結排水試驗

5-4三軸壓縮試驗中的孔隙應力系數2.孔隙應力系數A

飽和土飽和土不固結不排水試驗飽和土不固結排水試驗飽和土955-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）砂土的內摩擦角一、砂土的剪切性狀

砂土抗剪強度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度和級配影響；飽和與干燥：5-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）砂土的內摩擦角一、砂土96（二）砂土的應力～軸向應變～體變

松砂受剪時，顆粒滾落到平衡位置，排列得更緊密些，所以它的體積縮小，把這種因剪切而體積縮小的現象稱為剪縮性。5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂受剪時，97（二）砂土的應力～軸向應變～體變

緊砂受剪時，顆粒必須升高以離開它們原來的位置而彼此才能相互滑過，從而導致體積膨脹，把這種因剪切而體積膨脹的現象稱為剪脹性。5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變緊砂受剪時，98松砂→應變硬化型，剪縮。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

松砂→應變硬化型，剪縮。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-99緊砂→應變軟化型，剪脹。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

緊砂→應變軟化型，剪脹。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-100砂土的臨界孔隙比將隨周圍壓力的增加而減小。（二）砂土的應力～軸向應變～體變5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

砂土的臨界孔隙比將隨周圍壓力的增加而減小。（二）砂土的應力～101（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂緊砂飽和松砂→固結不排水剪→負孔隙水應力飽和緊砂→固結不排水剪→正孔隙水應力5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（二）砂土的應力～軸向應變～體變松砂緊砂飽和松砂→固結不排水102（三）砂土的殘余強度松砂緊砂由咬合作用引起的強度5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

（三）砂土的殘余強度松砂緊砂由咬合作用引起的強度5-5三103液化：任何物質轉化為液體的行為或過程。（三）砂土的液化5-5三軸試驗中土的剪切性狀一、砂土的剪切性狀

液化：任何物質轉化為液體的行為或過程。（三）砂土的液化5-51041、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪105f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABCfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水106f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水107

cu

σp1cu1

σp2

cu2

σp3

cu3

正常固結粘土層c1c2c35-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

cuσp1cu1σp2cu2σp31082、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切1095-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（110f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強度（CU）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水強1113、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性112f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度（CD）（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

ABfO5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水強度113f

O

4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試1145、剪破面的位置6-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固結粘土二、粘性土的剪切性狀

5、剪破面的位置6-5三軸試驗中土的剪切性狀（一）正常固115（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

超固結飽和粘性土的試驗方法和過程與正常固結土的情況完全相同。它們的試驗結果主要不同點在于：對試樣施加的周圍壓力即初始有效固結應力σc小于原位應力（或前期固結應力）pc，即σc＜

pc，體現試樣剪前為超固結狀態(tài)。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀超固結1161、不固結不排水強度（UU）強超固結弱超固結5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

1、不固結不排水強度（UU）強超固結弱超固結5-5三軸試117f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水強度（UU）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀1、不固結不排水1182、固結不排水剪強度（CU）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

2、固結不排水剪強度（CU）5-5三軸試驗中土的剪切性狀119f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水剪強度（CU）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀2、固結不排水剪1203、固結排水剪強度（CD）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

3、固結排水剪強度（CD）5-5三軸試驗中土的剪切性狀（121f

O

5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水剪強度（CD）（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO5-5三軸試驗中土的剪切性狀3、固結排水剪強122f

O

4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試驗中土的剪切性狀（二）超固結粘土二、粘性土的剪切性狀

fO4、三種試驗方法所得強度指標比較5-5三軸試123

超固結粘土在剪切試驗中有與緊砂相似的應力～應變特征，當強度隨著剪位移達到峰值后，如果剪切繼續(xù)進行，隨著剪位移繼續(xù)增大，強度顯著降低，最后穩(wěn)定在某一數值不變，該不變的值即稱為粘土的殘余強度。正常固結粘土亦有此現象，只是降低的幅度較超固結粘土要小些。

（三）粘土的殘余強度

5-5三軸試驗中土的剪切性狀二、粘性土的剪切性狀

超固結粘土在剪切試驗中有與緊砂相似的應力～應1241、粘土的殘余強度與它的應力歷史無關；2、在大剪位移下超固結粘土的強度降低比正常固結粘土的大；（三）粘土的殘余強度

5-5三軸試驗中土的剪切性狀二、粘性土的剪切性狀

1、粘土的殘余強度與它的應力歷史無關；（三）粘土的殘余強度1253、殘余強度線為通過坐標原點的直線，即

τr=σtgφr式中：

τr——粘土的殘余強度；

σ——剪破面上的法向應力；

φr——殘余內摩擦角。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（三）粘土的殘余強度

二、粘性土的剪切性狀

3、殘余強度線為通過坐標原點的直線，即5-5三軸試驗中126

在大位移下粘土強度降低的機理與緊砂不同。緊砂是由于土粒間咬合作用被克服，結構崩解變松的結果，而粘土被認為是由于在受剪過程中土的結構性損傷、土粒的排列變化及粒間引力減少；吸著水層中水分子的定向排列和陽離子的分布因受剪而遭到破壞。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（三）粘土的殘余強度

二、粘性土的剪切性狀

在大位移下粘土強度降低的機理與緊砂不同。緊砂127

粘土的強度（或其它性質）隨著其結構的改變而發(fā)生變化的特性稱為土的結構性。

某些在含水率不變的條件下使其原有結構受徹底擾動的粘土，稱為重塑土。

靈敏度定義為原狀試樣的無側限抗壓強度與相同含水率下重塑試樣的無側限抗壓強度之比。靈敏度反應粘土對結構擾動的敏感程度。5-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與靈敏度

二、粘性土的剪切性狀

粘土的強度（或其它性質）隨著其結構的改變而發(fā)1285-5三軸試驗中土的剪切性狀（四）粘土的結構性與