《06.土的抗剪强度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《06.土的抗剪强度（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第五讲第五讲 土的抗剪强度土的抗剪强度河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度2土工结构物或地基土渗透问题渗透问题变形问题变形问题强度问题强度问题渗透特性渗透特性变形特性变形特性强度特性强度特性河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度3第一类是以土作为建造材料的土工构筑物的土工构筑物的稳定性定性问题，如土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等的稳定性问题。河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度4第二类是土作为工程构筑物环境的安全性问题，即土土压力力问题，如挡土墙、地下结构等的周围土体，它的强度破坏将造成对墙体过大的侧向土压力，以至可能导致这些工程构筑物发生滑滑动、倾覆覆等
2、破坏事故。河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度5第三类是土作为建筑物地基的承承载力力问题，如果基础下的地基土体产生整体滑动或因局部剪切破坏而导致过大的地基变形，将会造成上部结构的破坏或影响其正常使用功能。 河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度65.2 5.2 土的抗剪强度理论土的抗剪强度理论5.3 5.3 抗剪强度测定试验抗剪强度测定试验5.15.1 工程意义工程意义 5.4 5.4 土的抗剪强度影响因素土的抗剪强度影响因素河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度7一、一、定定义5.1 5.1 概述概述/ /工程背景工程背景土的抗剪土的抗剪强强度指土体度指土体对
3、于外荷于外荷载所所产生的剪生的剪应力的极限抵抗能力力的极限抵抗能力土的抗剪强度土的抗剪强度土的抗剪强度土的抗剪强度指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的主要力学性质之一。土体的破坏通常部是剪切破坏。 建筑物地基在外荷载作用下将产生剪应力和剪切变形，土具有抵抗剪应力的潜在能力剪阻力，它随着剪应力的增加而逐渐发挥逐渐发挥，剪阻力被完全发挥时，土就处于剪切破坏的极限状态，此时剪应力也就到达极限，这个极限值就是土的抗剪强度。 如果土体内某部分的剪应力达到土的抗剪强度，在该部分就开始出现剪切破坏。随着荷载的增加剪切破坏的范围逐渐扩大，最终在土体中形成连续的滑动面，地基发生整体剪切破坏而丧失稳定性。河北理工
4、大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度81.挡土土结构物的破坏构物的破坏三、工程中土体的常三、工程中土体的常见破坏破坏类型型2.各种各种类型的滑坡型的滑坡3.地基的破坏地基的破坏1.碎散性：强度不是颗粒矿物本身的强度，而是颗粒间相互作用主要是抗剪强度与剪切破坏，颗粒间粘聚力与摩擦力；2.三相体系：三相承受与传递荷载有效应力原理；3.自然变异性：土的强度的结构性与复杂性。二、土的二、土的强强度特点：度特点：河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度9基坑支护基坑支护1.1.挡土结构物的破坏挡土结构物的破坏挡土墙挡土墙滑裂面滑裂面河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度10平移滑动
5、平移滑动2.2.各种类型的滑坡各种类型的滑坡崩塌崩塌旋转滑动旋转滑动流滑流滑河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度11地基地基p3.3.地基的破坏地基的破坏河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度12土压力土压力边坡稳定边坡稳定地基承载力地基承载力挡土结构物破坏挡土结构物破坏各种类型的滑坡各种类型的滑坡地基的破坏地基的破坏河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度13一、直剪试验和库仑公式一、直剪试验和库仑公式二、土的强度机理二、土的强度机理三、摩尔三、摩尔- -库仑强度理论库仑强度理论5.2 5.2 土的抗剪强度理论土的抗剪强度理论本节主要内容：河北理工大学河北理工大
6、学土的抗剪强度土的抗剪强度14一、直剪试验和库仑公式一、直剪试验和库仑公式直剪试验直剪试验库仑（库仑（17761776） 施加施加 （= =P/AP/A）量测量测 （= =T/AT/A）上盒上盒下盒下盒试验原理试验原理PAST河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度15 Oc = 100KPa S = 200KPa = 300KPa O 河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度16 Oc c c 粘聚力粘聚力 内摩擦角内摩擦角 = 100KPa S = 200KPa = 300KPa库仑公式：库仑公式： f ： 土的抗剪强度土的抗剪强度 tg ： 摩擦强度摩擦强度- -正比于压
7、力正比于压力 c： 粘聚强度粘聚强度- -与所受压力无关与所受压力无关强度指标强度指标河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度17NT= NT二、土的强度的机理二、土的强度的机理1.1.摩擦强度摩擦强度 tgtg （1 1）滑动摩擦）滑动摩擦（2 2）咬合摩擦引起的剪胀咬合摩擦引起的剪胀（3 3）颗粒的破碎与重排列）颗粒的破碎与重排列NT河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度18滑动摩擦 颗粒破碎与重排列颗粒破碎与重排列咬合摩擦引起的剪胀咬合摩擦引起的剪胀河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度19密度（密度（e, e, 粒径级配（粒径级配（C Cu u, C, Cc
8、 c）颗粒的矿物成分：颗粒的矿物成分：对于对于 ：砂土：砂土 粘性土；粘性土； 高岭石高岭石 伊里石伊里石 蒙特石蒙特石粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比）粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比） 在其他条件相同时：在其他条件相同时： 对于砂土，颗粒的棱角提高了内摩擦角对于砂土，颗粒的棱角提高了内摩擦角 对于碎石土，颗粒的棱角可能降低其内摩擦角对于碎石土，颗粒的棱角可能降低其内摩擦角 影响土的摩擦强度的主要因素：影响土的摩擦强度的主要因素：河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度20粘聚强度机理粘聚强度机理粘聚强度影响因素粘聚强度影响因素 2.2.凝聚强度凝聚强度静电引力（库仑力）静电引力（库仑力
9、）范德华力范德华力颗粒间胶结颗粒间胶结假粘聚力（毛细力等）假粘聚力（毛细力等）地质历史地质历史粘土颗粒矿物成分粘土颗粒矿物成分密度密度离子价与离子浓度离子价与离子浓度河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度21三、摩尔三、摩尔- -库仑强度理论库仑强度理论1. 1. 库仑公式库仑公式2. 2. 应力状态与摩尔圆应力状态与摩尔圆3. 3. 极限平衡应力状态极限平衡应力状态4. 4. 摩尔摩尔- -库仑强度理论库仑强度理论5. 5. 破坏判断方法破坏判断方法6. 6. 滑裂面的位置滑裂面的位置河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度22c c 粘聚力粘聚力 内摩擦角内摩擦角 f ：
10、 土的抗剪强度土的抗剪强度 tg ： 摩擦强度摩擦强度-正比于压力正比于压力 c： 粘聚强度粘聚强度-与所受压力无关与所受压力无关1.1.库仑公式库仑公式河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度23c无粘性土无粘性土粘性土粘性土抗剪强度曲线河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度24库仑（库仑（Coulomb）公式）公式砂土：粘性土：c:土的粘聚力土的粘聚力 :土的内摩擦角土的内摩擦角河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度25 1910年莫尔(Mohr)提出材料的破坏是剪切破坏，当任一平面上的剪应力等于材料的抗剪强度时该点就发生破坏，并提出在破坏面上的剪应力f 是该面
11、上法向应力 的函数，即f f ( ) 这个函数在f 坐标中是一条曲线，称为莫莫尔尔包包线线(或称为抗剪强度包线)，莫尔包线表示材料受到不同应力作用达到极限状态时、滑动面上法向应力与剪应力f的关系。理论分析和实验都证明，莫尔理论对土比较合适，土的莫尔包线通常近似地 用直线代替，该直线方程就是库库伦伦公公式式。由库伦公式表示莫尔包线的强度理论称为莫尔莫尔库伦强库伦强 度理论度理论。河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度26莫尔莫尔库仑强度理论库仑强度理论（1 1）在一定的应力范围内，可以用线性）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似函数近似 f f = = c c + + tgtg （2
12、 2）某土单元的任一个平面上）某土单元的任一个平面上 = = f f ，该单元就达到了极限平衡应力状态该单元就达到了极限平衡应力状态河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度27 3 3 1 1 3 1 dlcos dlsin 2 2、土中一点的应力状态、土中一点的应力状态河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度28河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度29 O z+ zx- xz x2 1 3rR3. 3. 应力莫尔圆应力莫尔圆圆心：圆心：半径：半径：莫尔圆：代表一个土单元的应力状莫尔圆：代表一个土单元的应力状态；圆周上一点代表一个面上的两态；圆周上一点代表一个面上的
13、两个应力个应力 与与 河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度30不同状态时的摩尔圆河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度314. 4. 极限平衡应力状态极限平衡应力状态极限平衡应力状态：极限平衡应力状态： 有一面上的应力状态达到有一面上的应力状态达到 = = f f土的强度包线：土的强度包线： 所有达到极限平衡状态的莫尔园的公切线。所有达到极限平衡状态的莫尔园的公切线。 f河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度32 f与破坏包线相交：与破坏包线相交：有一些平面上的应力超有一些平面上的应力超过强度；不可能发生。过强度；不可能发生。强度包线以内：强度包线以内：任何一个
14、面任何一个面上的一对应力上的一对应力 与与 都没有达都没有达到破坏包线，不破坏；到破坏包线，不破坏；与破坏包线相切：与破坏包线相切：有一个面上的应力有一个面上的应力达到破坏；达到破坏；河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度33莫尔莫尔- -库仑强度理论表达式极限平衡条件库仑强度理论表达式极限平衡条件 1f 3 O c河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度34河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度351 1f 破坏状态破坏状态 O c 1f 3 1 15. 5. 破坏判断方法破坏判断方法 3 3= = 常数：常数：判别对象：土体微小单元（一点）判别对象：土体微小单元
15、（一点）根据应力状态计算出大小主应力根据应力状态计算出大小主应力1、3，由，由3计算计算1f，比较比较1与与1f河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度363 3f 弹性平衡状态弹性平衡状态3= =3f 极限平衡状态极限平衡状态3 安全安全状态状态 = = 极限平衡状态极限平衡状态 不可能不可能状态状态 O c( ( 1 1 + + 3 3)/2)/2 = = 常数：圆心保持不变常数：圆心保持不变根据应力状态计算出大小主应力根据应力状态计算出大小主应力13，由，由1、3计算计算 ，与与 比较比较河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度38 3 1f45 /2 O c 1f 32
16、 2 6. 6. 滑裂面的位置滑裂面的位置 与大主应力面夹角：与大主应力面夹角： =45 + /2图中虚线所指位置为滑裂面河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度39河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度40一、室内试验一、室内试验二、野外试验二、野外试验5.3 5.3 抗剪强度测定试验抗剪强度测定试验直剪试验、三轴试验等直剪试验、三轴试验等 制样（重塑土）或现场取样制样（重塑土）或现场取样 缺点：扰动缺点：扰动 优点：应力条件清楚，易重复优点：应力条件清楚，易重复十字板扭剪试验、旁压试验等十字板扭剪试验、旁压试验等 原位试验原位试验 缺点：应力条件不易掌握缺点：应力条件不易
17、掌握 优点：原状土的原位强度优点：原状土的原位强度 河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度41PSTA = 100KPa S = 200KPa = 300KPa Oc 一、室内试验一、室内试验1. 1. 直剪试验直剪试验河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度42通过控制剪切速率来近似模通过控制剪切速率来近似模拟排水条件拟排水条件 3. 3. 快剪快剪 施加正应力后立即剪切施加正应力后立即剪切3-53-5分钟分钟内剪切破坏内剪切破坏1. 固结慢剪：固结慢剪：施加正应力施加正应力-充分固结慢慢施加剪应力充分固结慢慢施加剪应力-小于小于0.02mm/分，以保证无超静孔压分，以保证
18、无超静孔压2. 2. 固结快剪固结快剪施加正应力施加正应力- -充分固结在充分固结在3-53-5分钟分钟内剪切破坏内剪切破坏河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度43优点优点缺点缺点l 设备简单，操作方设备简单，操作方便便l 结果便于整理结果便于整理l 测试时间短测试时间短l 试样应力状态复杂试样应力状态复杂l 应变不均匀应变不均匀l 不能控制排水条件不能控制排水条件l 剪切面固定剪切面固定河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度44直接剪切试验直接剪切试验土的剪切试验方法土的剪切试验方法河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度45抗剪强度曲线抗剪强度曲线河北理工大学
19、河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度46试试样样压力室压力室压力水压力水排水管排水管阀门阀门轴向加压杆轴向加压杆有机玻璃罩有机玻璃罩橡皮膜橡皮膜透水石透水石顶帽顶帽 2. 2. 三轴试验三轴试验（1 1）试样应力特点与试验方法）试样应力特点与试验方法（2 2）强度包线）强度包线（3 3）试验类型）试验类型（4 4）优缺点）优缺点河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度47应变控制式三轴仪：压力室，加压系统，量测系统组成应变控制式三轴仪：压力室，加压系统，量测系统组成应力控制式三轴仪应力控制式三轴仪试验步骤试验步骤: :1.1.装样装样2.2.施加周围压力施加周围压力3.3.施加竖向压力
20、施加竖向压力 3 3 3 3 3 3 三轴剪切试验三轴剪切试验河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度48方法：方法：首先试样施加静水压力首先试样施加静水压力室压（围压）室压（围压） 1 1= = 2 2= = 3 3 ； 然后通过活塞杆施加的是应力差然后通过活塞杆施加的是应力差 1 1= = 1 1- - 3 3 。 （1 1）试样应力特点与试验方法：）试样应力特点与试验方法：特点：特点：试样是轴对称应力状态。垂直应力试样是轴对称应力状态。垂直应力 z z一般是大主应力；一般是大主应力；径向与切向应力总是相等径向与切向应力总是相等 r r= = ，亦即，亦即 1 1= = z z；
21、2 2= = 3 3= = r r河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度49强度包线强度包线( 1- )fc ( 1- )f v分别作围压分别作围压 为为100 100 kPakPa 、200 200 kPakPa 、300 300 kPakPa的三轴试验，得的三轴试验，得到破坏时相应的（到破坏时相应的（ 1 1- - ) )f fv绘制三个破坏状态的应力摩尔圆，绘制三个破坏状态的应力摩尔圆，画出它们的公切线画出它们的公切线强度包线，强度包线，得到强度指标得到强度指标 c c 与与 （2 2）强度包线）强度包线 1 1- 3 1 =15%河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强
22、度50v固结排水试验（CDCD试验）1 打开排水阀门，打开排水阀门，施加围压施加围压 后充分固结，超静孔隙水压力完全消散；后充分固结，超静孔隙水压力完全消散；2 打打开开排排水水阀阀门门，慢慢慢慢施施加加轴轴向向应应力力差差 以以便便充充分分排排水水，避避免免产产生生超超静孔压静孔压v固结不排水试验（CUCU试验）1 打开排水阀门，打开排水阀门，施加围压施加围压 后充分固结，超静孔隙水压力完全消散；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 过程中不排水过程中不排水v不固结不排水试验（UUUU试验）1 关闭排
23、水阀门，关闭排水阀门，围压围压 下不固结；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 过程中不排水过程中不排水cd 、 d ccu 、 cu cu 、 u （3 3）试验类型）试验类型河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度51固结排水试验（CDCD试验） Consolidated Drained Triaxial test (CD)Consolidated Drained Triaxial test (CD) 抗剪强度指标： c cd d d d （c c ）固结不排水试验（CUCU试验） Consolidated Undr
24、ained Triaxial test (CU)Consolidated Undrained Triaxial test (CU) 抗剪强度指标：c ccu cu cucu不固结不排水试验（UUUU试验） Unconsolidated Undrained Triaxial test (UU)Unconsolidated Undrained Triaxial test (UU) 抗剪强度指标： c cu u u u （ c cuu uu uu uu ）试验类型汇总试验类型汇总河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度52v优点：优点：1 1 应力状态和应力路径明确；应力状态和应力路径明确；
25、2 2 排水条件清楚，可控制；排水条件清楚，可控制；3 3 破坏面不是人为固定的；破坏面不是人为固定的；4 4 试验单元体试验试验单元体试验v缺点：缺点：设备相对复杂，现场无法试验设备相对复杂，现场无法试验说明：说明： 3 30 0 即为即为无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验（4 4）优点和缺点）优点和缺点河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度53二、二、野外试验野外试验十字板剪切试验十字板剪切试验河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度54v一般适用于测定软粘土一般适用于测定软粘土的不排水强度指标；的不排水强度指标；v钻孔到指定的土层，钻孔到指定的土层，插入十字形的探头；
26、插入十字形的探头；v通过施加的扭矩计算通过施加的扭矩计算土的抗剪强度土的抗剪强度河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度55时M1H HDM2河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度56无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度57强度指标强度指标：5.4 5.4 饱和粘性土的抗剪强度饱和粘性土的抗剪强度粘聚力粘聚力 c c内摩擦角内摩擦角 强度指标的分类：强度指标的分类：强度指标的分类：强度指标的分类：按照分析方法，可分为总应力强度指标与有效应力强度按照分析方法，可分为总应力强度指标与有效应力强度指标；指标；按照试验方法，可分为直剪强
27、度指标与三轴试验强度指按照试验方法，可分为直剪强度指标与三轴试验强度指标；标；按照应力应变状态，可分为峰值强度指标与残余强度指按照应力应变状态，可分为峰值强度指标与残余强度指标。标。河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度58一一. . 总应力指标与有效应力指标总应力指标与有效应力指标二二. . 三轴试验强度指标三轴试验强度指标三三. . 土的强度指标的工程应用土的强度指标的工程应用本节主要内容：河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度59一、总应力指标与有效应力指标一、总应力指标与有效应力指标1.两种强度指标的比较两种强度指标的比较2.有效应力、总应力强度包线有效应力、总应力
28、强度包线河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度601. 1. 两种强度指标的比较两种强度指标的比较土的抗剪强度的土的抗剪强度的有效应力指标有效应力指标c c , , = c = c + + tg tg = = -u-u符合土的破坏机理，符合土的破坏机理，但有时孔隙水压力但有时孔隙水压力u u无法确定无法确定土的抗剪强度的土的抗剪强度的总应力指标总应力指标c, c, = c + = c + tg tg 便于应用便于应用, ,但但u u不能产不能产生抗剪强度，不符合生抗剪强度，不符合强度机理强度机理强度指标强度指标抗剪强度抗剪强度简单评价简单评价河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗
29、剪强度61二、饱和粘性土的抗剪强度二、饱和粘性土的抗剪强度1、不固结不排水抗剪强度、不固结不排水抗剪强度2、固结不排水抗剪强度、固结不排水抗剪强度3、固结排水抗剪强度、固结排水抗剪强度河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度62凡是可以确定（测量、计算）孔隙水压力凡是可以确定（测量、计算）孔隙水压力u u的情况，都应当使用有效应力指标的情况，都应当使用有效应力指标c c ， 有效应力指标与总应力指标有效应力指标与总应力指标三、土的强度指标的工程应用三、土的强度指标的工程应用河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度63砂土：砂土： c c , , 三轴排水试验指标与直剪试验指标三
30、轴排水试验指标与直剪试验指标 （直剪试验得到的指标偏大）（直剪试验得到的指标偏大）粘土：粘土： 有效应力指标：固结排水、固结不排水有效应力指标：固结排水、固结不排水 总应力指标：三轴固结不排水、不排水总应力指标：三轴固结不排水、不排水; ; 直剪固结快剪、快剪直剪固结快剪、快剪三轴试验指标与直剪试验指标三轴试验指标与直剪试验指标河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度64饱和松砂在振动情况下孔压急剧升高在瞬间砂土呈液态时间T孔压 U5.5 5.5 砂土的振动液化砂土的振动液化1.1.液化现象液化现象饱和松砂的振动液化饱和松砂的振动液化P P河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强
31、度65（1 1）初始的疏松状态）初始的疏松状态（2 2）振动以后处于悬浮状态）振动以后处于悬浮状态 孔压升高（液化）孔压升高（液化）（3 3 3 3）振后处于密实状态）振后处于密实状态）振后处于密实状态）振后处于密实状态2.2.液化机理液化机理河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度66振前砂土结构振中颗粒悬浮，有效应力为零振后砂土变密实河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度67河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度68 在饱和砂土中，由于振动引起颗粒的悬浮，超静孔隙水压力急剧升高，直到其孔隙水压力等于总应力时，有效应力为零，砂土的强度丧失，砂土呈液体流动状态，称为
32、液化现象。3. 3. 液化定义液化定义河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度69思考题：1 土的抗剪强度是不是一个定值？2 解释土的内摩擦角和粘聚力的含义。3. 土中达到极限平衡状态是否地基已经破坏？ 4 直剪试验与三轴试验的实际使用情况如何？ 5 为什么直剪试验要分快剪，固结快剪及慢剪？这三种试验结果有何差别？ 6 土体中发生剪切破坏的平面为什么不是剪应力值最大的平面？1.某高层建筑地基取原状土进行直剪试验，4个试样的法向压力p分别为100，200，300，400kPa，测得试样破坏时相应的抗剪强度为tf分别为67，119，162，216kPa。试用作图法，求此土的抗剪强度指标c、
33、j值。若作用在此地基中某平面上的正应力和剪应力分别为225kPa和105kPa，试问该处是否会发生剪切破坏？2. 已知地基中某一点所受的最大主应力为1=600kPa，最小主应力3=100kPa。绘制摩尔应力圆；求最大剪应力值和最大剪应力作用面与大主应力面的夹角；计算作用在与小主应力面成30的面上的正应力和剪应力。河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度703. 某地基为饱和粘土，进行三轴固结不排水剪切试验，测得4个试样剪损时的最大主应力1、最小主应力3和孔隙水压力u的数值如下表。试用总应力法和有效应力法，确定抗剪强度指标。1(kPa)1452183104013(kPa)60100150
34、200u(kPa)315792126(1) 在直剪试验中，实际土样剪切面上的正应力：_ a.始终不变 b.逐渐减小 c.逐渐增大 (2) 在三轴试验中，破坏面上的剪应力与竖向平面（s3作用平面）上的剪应力相比：_ a.两者相等 b.前者小于后者 c.后者小于前者 d.两者没有联系(3) 某直径7cm的土样进行直剪试验，已知其抗剪强度指标c=10kPa，=20， 当固结压力为200kPa时，破坏时的最大推力为：_ a.318kPa b.0.318kPa c.318kN d.0.318kN(4) 土样内摩擦角为 20，粘聚力为c=15kPa，土中大主应力和小主应力分别为 =300kPa， =126
35、kPa，则该土样达到的状态为：_ a.稳定平衡状态 b.极限平衡状态 c.破坏状态河北理工大学河北理工大学土的抗剪强度土的抗剪强度71(5) 土的抗剪强度与荷载作用时间是否有关，抗剪强度随时间如何变化？a.无关 b.有关，随时间增大 c.有关，随时间减小 d.有关，但无规律(6) 某土样进行直剪试验,在法向压力为100、200、300、400kPa时,测得抗剪强度fi分别为52、83、115、145kPa,则该土样的抗剪强度指标c为：_ a.25kPa b.20kPa c.15kPa d.17kPa(7) 同上题条件,如果在土中的某一平面作用的法向应力为260kPa,剪应力为92kPa,则该平
36、面是否会剪切破坏? _ a.会 b.不会 c.无法确定 (8) 某饱和粘性土无侧限抗压强度试验得不排水抗剪强度Cu=70kPa,如果对同一土样进行三轴固结不排水试验,施加周围压力150kPa,问试件在多大的轴向压力作用下破坏? _a.200kPa b.280kPa c.290kPa d.300kPa(9) 某饱和粘性土在三轴仪中进行固结不排水试验,得c=0,=28,如果这个试件受到最大主应力200kPa,最小主应力150kPa的作用,测得孔隙水压力100kPa,该试件是否会破坏? _a.会 b.不会 c.无法计算(10) 某正常固结粘性土试样进行不固结不排水试验得=0,c=20kPa,对同样的土进行固结不排水试验,得有效抗剪强度指标c=0,=30,如果试样在不排水条件下破坏,试求剪切破坏时的有效大主应力和有效小主应力. 3 ：_a.60kPa和15kPa b.67kPa和20kPa c.60kPa和20kPa d.67kPa和15kPa
