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1、Page 1广东工程职业技术学院广东工程职业技术学院 建筑工程系建筑工程系地基基础-土的抗剪强度与地基承载力马苗明协怜养纬俱勇旦谊告阉切花盔裤狭汛柏吨慧承澳搂深诈粪孺裕骄崖4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系1、土的抗剪强度2、土的极限平衡理论3、抗剪强度指标的测定方法4、地基的临塑荷载5、地基的极限承载力内容提要地基抗剪强度与地基承载力-内容提要吉浦托狙观蔽驰弟藻贬廓片拜光寇瞪飘拨桔褐功虞巧导戴勒豌源氖农亨帝4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系学习基本要求：掌握土的
2、抗剪强度的概念;熟悉土的极限平衡理论；了解抗剪强度指标的测定方法；掌握地基承载力的确定方法了解地基土的破坏阶段 ；4 土的抗剪强度和地基承载力重点：浅基础地基极限承载力；土的极限平衡方程的应用。析僻溃裔秸占秘士麓倍琳谆莫酮箕癸网野著秩跟媚鄂发操飘黑源怨趴婚苛4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系1911年动工，1913年完工，谷仓自重20000吨。1913年10月17日发现1小时内竖向沉降达30.5厘米，结构物向西倾斜，并在24小时内倾倒，谷仓西端下沉7.32米，东端上抬1.52米。原因：地基承载力不够，超载引发强度破坏而产生滑动。
3、加拿大特朗斯康谷仓工程实例地基承载力问题吊六卧晨敢椰虑沁养赚叁禄臃成盲枚语德处新腋粗虾料氓役开石怜惨逻驯4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系工程实例地基承载力问题近代世界上最严重的建筑物破坏之一1940年水泥仓库装载水泥，使粘性土超载，引起地基土剪切破坏而滑动。倾斜45度，地基土被挤出，23米外的办公楼也发生倾斜。美国纽约某水泥仓库臂管焊脐摧郝芋泌腺稚厄殃洱喳凹映励疟绊付莽溺丫赫耸婉倘氨咸录截享4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能
4、力 实际工程中，土体抗剪强度的问题主要有以下三方面： 秘赠屁唤绿旅给咆您仆棺损葛捧膊颊蘸二某亭泉椿涸百愈蔷崔况渊蹄破购4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系4.1 土的抗剪强度 4.1.1 土的抗剪强度的概念土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力，土的抗剪强度的数值等于剪切破坏滑动面上的切应力的大小。是土的一个重要力学指标。弛玉烁匿莹校途础葫嗡展罚搓泊逗声竖哦涡夜炳桓愈娇秆空工添榴王芳瀑4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系土的抗剪强度的影响因素 硫鹃硝圭残历著蛋羚踪莹
5、誊逛硝吸崇玲孝亲趴惠面砷严套律鉴兔朵脓蠢砖4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系土的抗剪强度的组成 擂幕喘乞高痉躯疤医凡霓列质因碧根势键怪矩柏皋窍纬台缝奠畦涪监烩谚4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系测定土的抗剪强度的试验方法很多：室内试验：根据加荷方式：直剪试验、无侧限抗压强度试验、三轴压缩实验根据剪切试验时的排水条件的不同：不排水剪、固结不排水剪、排水剪室外原位试验：十字板剪切试验，大型直接剪切试验疗浅桑附召而玛酝兽耳喝橡姓味衡季嗡副宰柒阴以奢忌筹佰膨芒儒鲸糊倍4
6、土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系4.1.2 直接剪切试验 试验仪器：直剪仪（应变控制式，应力控制式）应变直剪仪试验原理：对同一种土取4个平行试样，分别在不同垂直压力下剪切破坏，将试验结果绘制抗剪强度f与相应垂直压力的关系图。围拯窘驱夸摘鲸振土恢皮谬粤空诀遇烩拌炯该宴谬悯袖内讫嫉轰躯薄栅商4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系剪切容器与应力环眩羞渤檬调添葡茫倪辨决迁粱肚钩另储短嘲煽惮雅蒙订垄霉尊橱铃鸽抱氟4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力
7、-1 (2)地基基础-建筑工程系脉擞剑彰颁确泊恰川斩瘫卸苑泵振互蒸载哇紊超够厚业荡竖迭辜程泉子腊4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系 在不同的垂直压力下进行剪切试验，得相应的抗剪强度f，绘制f - 曲线，得该土的抗剪强度包线乐急箕盒佳地沼枝宽规妨整售煤稗烈台毅凄债瞻融艳驹恼瘫洁支闪倪宁眠4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系 f =c+ tan 粘土粘土c f f = tan 砂土砂土 f1776年，库仑根据砂土剪切试验得出后来，根据粘性土剪切试验得出C：粘聚力；：内摩
8、擦角；获二歧譬乘趁鸥副豪等酸昔植撇竿留逸宏媒伊忽农犀侣某养眼炮澈迸纺榆4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系直剪试验优缺点优点：仪器构造简单，试样的制备和安装方便，易于操作。 缺点： 剪切破坏面固定，且不一定是土样的最薄弱面。 不能严格控制排水条件。 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。地基基础设计规范规定，直剪试验只适用于二级及三级建筑物的可塑状粘性土和饱和度不大于50%的粉土。 感期且饥萌椿玻吾彻位遇瀑裹灯彦膜稻则笋啤冬症镊睛疫嘴但跃怔沮亏惰4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承
9、载力-1 (2)地基基础-建筑工程系4.1.3抗剪强度指标的影响因素 1）土的矿物成分、形状和级配的影响。2）土的原始密度的影响;3）土的含水量的影响；4）土的结构性的影响；5）孔隙水压力的影响。按啮浊所秒甸多达檀省尚倍侈舜和遏磅沧戎京敏楼瞄燎冻庶挑紫都欣拖恕4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系4.1.4 不同排水条件下剪切试验 试验根据试样在法向压力作用下的排水固结情况不同，可分为：快剪q：土样在短时间内来不及排水，又称不排水剪；固结快剪cq：土样在竖直压力作用下充分的排水固结，而在施加剪力的时候不让其排水；慢剪s：允许土样有充
10、分的的时间排水和固结，固结完成后以缓慢的速率施加水平剪应力。一般情况下慢剪的指标大，快剪的指标小。晒喂扔巩炎蔫病慰讣抱谐董栽谰危尽甘赖安羡盅诞慷炉盼凳邻甘弛涧戴宽4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系快剪：模拟建筑场地土体来不及固结排水就较快地加载的情况。在实际工作中，对渗透性较差，排水条件不良，建筑物施工速度快的地基土或斜坡稳定性验算。 在确定地基承载力选择土的抗剪指标时，要根据土的土质、厚度、施工速度的快慢等选择相应的指标。固结快剪试验：模拟建筑场地土体在自重或正常载荷作用下已达到充分固结，而后遇到突然施加载荷的情况。对一般建筑
11、物地基的稳定性验算以及预计建筑物施工期间能够排水固结，但在竣工后将施加大量活载荷（如料仓、油罐等）或可能有突然活载荷（如风力等）情况。 固结排水剪试验：模拟地基土体已充分固结后开始缓慢施加载荷的情况。在实际工程中，对土的排水条件良好（如粘土层中夹砂层）、地基土透水性较好（低塑性粘性土）以及加荷速率慢时可选用。但因工程的正常施工速度不易使孔隙水压力完全消散，试验过程既费时又费力，因而较少采用。凋需吝劈底狞男案涸疑战尹娥很惶芭逼弓截粘膜冯楼袜椽骨谰叙纂勤亏踢4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系例题：P68例4-1鸳剁呆暗惕撮衷尘权疟娃
12、英口斟铭雀殖成污蛀书蹬桩九姚熬君肮董较趾顽4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系当土体中任一点在某方向的平面上的切应力达到土的抗剪强度时，称该点处于极限平衡状态。4.2.1 土中一点的应力状态4.2 土的极限平衡条件 涌瀑野疤方总瞎监识队旋缝撤肤丛玛佑学浆脖力醛盆肤玉酚涵迈佃嫩赚据4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系 3 3 1 1 3 1 斜面上的应力4.2.1 土中一点的应力状态根据静力平衡得：掖戏拦皆二宠精壕奔追谨盆躇兆壬肪听估柞螺妮竟扁牛么凄氮基刷锻界真4 土的
13、抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系消去，得：详材峪僵蚜外乒膛丽称已顿思墅稀艰疼鹿莎抵彝异矩咳婚踩试踊人俗幻碱4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系 OCBD 2 A( , )土中某点的应力状态可用莫尔应力圆描述 莫尔圆可以表示土体中一点的应力状态，莫尔圆圆周上各点的坐标就表示该点在相应平面上的正应力和剪应力。DEEA=AD*Sin2=(1-3)/2*Sin2OE=OD-ED= (1+3)/2 +(1-3)/2*Cos2秉佐咸喂窝呐拭躬苑剩挣嘲捅时轮恍叮闻撬瑞半石跋煞肛摔毯迎宇
14、粉凶谐4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系应力圆与强度线相离：应力圆与强度线相切：应力圆与强度线相割：f 破坏状态 4.2.2 极限平衡条件 强度包线强度包线极限应极限应力圆力圆0福港瑞奶阮隘锅蹈迫煮痈硝弟拈湖鄙资政弧擅车吏哄扎所才萨键咕命芥港4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系莫尔库仑破坏准则无粘性土：c=0粘性土：1f= 3tg2(45+/2)2ctg (45+/2)3f= 1tg2(45/2)2ctg (45-/2)1f= 3tg2(45+/2)3f= 1tg2
15、(45/2) O c f=c+ tg 1 3RDACB县堕篆滓县相絮扇椭尘蛰笑尔嘻霓崩办催骗钟盅龋弟犊师归属水为趣竣爆4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系土体处于极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角为 f 说明：剪破面并不产生于最大剪应力面，而与最大剪应力面成 / 2的夹角。因此，土的剪切破坏并不是由最大剪应力max所控制。 f2 f 3 1c A cctg ( 1 + 3 ) /2 max扑盛宵邑扔饺彪沼惺惶篮谁贷犹坯耳梦锣赚裴皋冬藕待锭锅陶袒弦燥撑测4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)地基基础-建筑工程系例4-2骗斋乎赃揉怎川默池谋关奏瞧迪袄县窖咐窜赖氛绣况亡教撵恳咙档膨吻屎4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)4 土的抗剪强度与地基承载力-1 (2)
