土的抗剪强度土的抗剪强度(qingd)(qingd)表示表示总应力(yngl)表示法砂土(sh t)粘性土有效应力表示法砂土粘性土第1页/共18页第一页，共19页。土的抗剪强度土的抗剪强度(qingd)(qingd)试验试验第2页/共18页第二页，共19页。 直剪试验、三轴试验等 制样（重塑土）或现场取样 缺点(qudin)：扰动 优点：应力条件清楚，易重复 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(yudin)：原状土的原位强度 抗剪强度(qingd)试验一、室内 试验二、野外 试验第3页/共18页第三页，共19页。强度(qingd)指标：峰值强度指标(zhbio)与残余强度指标(zhbio)粘聚力 c内摩擦角 工程(gngchng)应用三种分类方法总应力强度指标与有效应力强度指标直剪强度指标与三轴试验强度指标目的分析方法试验方法应力应变状态抗剪强度指标第4页/共18页第四页，共19页。直剪试验(shyn) 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(shji)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。第5页/共18页第五页，共19页。土样直接(zhji)剪切仪第6页/共18页第六页，共19页。PAST = 100KPa = 200KPa = 300KPafOc试验(shyn)原理与资料处理ff=ctg 第7页/共18页第七页，共19页。通过控制剪切速率(sl)来近似模拟排水条件1. 固结慢剪：施加正应力充分(chngfn)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(chngfn)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PSTA试验(shyn)分类6转/分钟慢剪12转/分钟快剪第8页/共18页第八页，共19页。直接(zhji)剪切仪的优缺点直接剪切仪具构造简单，操作方便等优点(yudin)，但它存在若干缺点，主要有： 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； 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； 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； 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(yudin)，故仍为一般工程广泛采用。第9页/共18页第九页，共19页。 = 100KPaS = 200KPa = 300KPafOcff=ctg 抗剪强度指标：一般(ybn)情况下，粉细砂：粘性土：讨论(toln)第10页/共18页第十页，共19页。试样压力(yl)室压力(yl)水排水管阀门(f mn)轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽三轴试验第11页/共18页第十一页，共19页。方法(fngf)：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1= 1-3 。 特点：试样是轴对称应力状态。垂直(chuzh)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试样应力特点与试验(shyn)方法第12页/共18页第十二页，共19页。强度(qingd)包线(1-)fc (1-)f11- 31 =15%施加围压：100kPa 、200kPa、300kPa、400kPa的三轴试验(shyn)，得到破坏时相应的（1-)fv绘制破坏状态的应力摩尔(m r)圆，画出它们的公切线强度包线，得到强度指标 c 与 强度包线第13页/共18页第十三页，共19页。v固结( ji)排水试验（CD试验）v1 打开排水阀门，施加围压后充分固结( ji)，超静孔隙水压力完全消散；v2 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v固结不排水试验（CU试验）v1 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(xiosn)；v2 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cd 、d v不固结不排水试验（UU试验）v1 关闭排水阀门，围压下不固结；v2 关闭排水阀门，很快剪切破坏，在施加轴向应力(yngl)差过程中不排水cu 、u ccu 、cu 试验类型第14页/共18页第十四页，共19页。野外(ywi)试验第15页/共18页第十五页，共19页。v钻孔到指定(zhdng)的土层，插入十字形的探头；v通过(tnggu)施加的扭矩计算土的抗剪强度野外(ywi)试验:v包括钻孔十字板和贯入电测十字板剪切试验；v灵敏度St10、固结系数Cv 10m2/y的均质饱和软粘土的不排水强度指标；十字板剪切试验(VST)第16页/共18页第十六页，共19页。v钻孔到指定(zhdng)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35倍，静置23min后在开始试验；v扭转剪切速率采用1/10s，并在2min内达到(d do)峰值（破坏），然后继续测记1min；野外(ywi)试验:v技术指标；v十字板形状常为矩形，板的高径比为2，板厚23mm；十字板剪切试验(VST)第17页/共18页第十七页，共19页。感谢您的欣赏(xnshng)第18页/共18页第十八页，共19页。内容(nirng)总结土的抗剪强度表示。第1页/共18页。第2页/共18页。3. 快剪（不排水剪）。6转/分钟慢剪12转/分钟快剪。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。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。包括(boku)钻孔十字板和贯入电测十字板剪切试验。灵敏度St10、固结系数Cv 10m2/y的均质饱和软粘土的不排水强度指标。第17页/共18页。感谢您的欣赏第十九页，共19页。