第五章土的抗剪强度课件.ppt

第7章 土的抗剪强度 §7.1 概 述 §7.2 土的抗剪强度理论 §7.3 土的抗剪强度试验;第6章回顾;;;本讲内容;各类工程设计中，为了工程的安全可靠，要求地基必须同时满足下列两个技术条件： (1)地基变形条件 包括地基的沉降量、沉降差、倾斜等，都不超过国家规范规定的地基变形允许值； (2)地基强度条件 在建筑物的上部荷载作用下，确保地基的稳定性，不发生地基剪切或滑动破坏。;地基强度破坏的典型工程实例;这幢高层建筑长度为29m，宽度为12m。地基软弱，设计桩基础。此大厦于1955年动工，至1958年1月30日竣工时，发现大厦背面产生明显沉降，沉降速率高达4mm/h。晚间8时沉降加剧，在20秒钟内整幢大厦倒塌，平躺在地面。;事故原因：大厦的建筑场地为沼泽土，软弱土层很厚；邻近其他建筑物采用的桩长为26m,穿透软弱土层，到达坚实土层，而此大厦的桩长仅21m，桩尖悬浮在软弱粘土和泥炭层中，必然导致地基产生整体滑动而破坏。 临朐某银行住宅楼地基处理;（3）挪威弗莱德里克斯特T8号油罐 该油罐的直径为25. 4m,高度为19.3m,容量为6230m3。1952年快速建造这座大油罐。竣工后试水，在35小时内注入油罐的水量约6000m3,因荷载增加太快，两小时后，发现此油罐向东边倾斜，同时发现油罐东边的地面有很大隆起。事故发生后，立即将油罐中的水放空，量测油罐最大的沉降差达508mm,最大的地面隆起为406mm。;事后查明：油罐的地基为海积粉质粘土和海积粘土，高灵敏度，且油罐东部地基中存在局部软粘土层。在油罐充水荷载为55000kN，相当于承受110. 9kPa均布荷载时，油罐地基通过局部软粘土层产生滑动破坏。 由此吸取教训，采取分级向油罐充水的办法，使每级充水之间的间隔时间能使地基发生固结。经2年后，油罐正式运用，没有发现新问题。;（4）美国纽约某水泥仓库;上海“楼脆脆”-2009年6月27日，上海市莲花河畔小区一幢在建的13层楼房整体倒塌 ;事故原因-“压力差”;下水管漏水所致基坑事故;;7.2.1 库仑公式及抗剪强度指标; 土的抗剪强度一般可分为两部分：一部分与颗粒间的法向应力有关，通常呈正比例关系，其本质是摩擦力，其大小决定于土粒表面的粗糙度、???的密实度以及颗粒级配等；另一部分是与法向应力无关的土粒之间的黏结力，通常称为黏聚力，由于黏土颗粒之间的胶结作用和静电引力产生。;土只有在有效应力作用下才能固结，土体内的剪应力只能由土骨架承担，所以也用有效应力表示库仑公式; 莫尔包线表示材料在不同应力作用下达到极限状态时，剪切破坏面上法向应力?与剪应力?f 的关系。近似用库仑公式表达，称为莫尔-库伦强度理论。;土体内一点处不同方位的截面上应力的集合（剪应力? 和法向应力?） ;?;? ;莫尔－库仑破坏准则; ;3、土的极限平衡条件的应用;课堂练习题;解答;§7.3 土的抗剪强度试验;7.3.1 直接剪切试验;1.直接剪切试验;1.直接剪切试验;1.直接剪切试验;1.直接剪切试验;;在不同的垂直压力?下进行剪切试验，得相应的抗剪强度τf，绘制τf -? 曲线，得该土的抗剪强度包线，从图中量测c,φ。 ;在直剪试验过程中，不能量测孔隙水应力，也不能控制排水，所以只能以总应力法来表示土的抗剪强度。但是为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢可将直剪试验划分为： 快剪－施加正应力后，立即快速剪切 剪切速度为0.8mm/min（课本改错） 固结快剪－施加正应力，固结稳定后快剪 慢剪－施加正应力，固结稳定后慢剪 剪切速度为0.02mm/min;直剪试验优缺点（P189）;试验仪器： 应变控制式三轴仪 ;;三轴压缩仪;;; 三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水条件，可以分为三种试验方法： 1.不固结不排水试验 (UU试验，快剪试验) unconsolidation undrained test 2.固结不排水试验 (CU试验，固结快剪试验) consolidation undrained test 3.固结排水试验 (CD试验，慢剪试验) consolidation drained test;真三轴仪;无侧限压缩仪;0;7.3.4 原位十字板剪切试验;4.原位十字板剪切试验;;作 业;7.1-7.3回顾;;§7.4 三轴压缩试验中的孔隙压力系数;孔隙应力系数B;孔隙应力系数B;定义：当试样在轴向应力增量△ σ1－ △ σ3 作用时，产生的孔隙水应力△u1与轴向应力增量的关系： ;孔隙应力系数A的物理意义;§7.5 饱和粘性土的抗剪强度;7.5.1 不固结不排水剪