土的抗剪强度试验与指标PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,土的抗剪强度,土的抗剪强度表示,总应力表示法,砂土,粘性土,有效应力表示法,砂土,粘性土,土的抗剪强度试验,直剪试验、三轴试验等,制样（重塑土）或现场取样,缺点：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：原状土的原位强度,抗剪强度试验,一、室内,试验,二、野外,试验,强度指标：,峰值强度指标,与,残余强度指标,粘聚力,c,内摩擦角,工程应用,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,直剪试验,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。,土样,直接剪切仪,P,A,S,T,=,100KPa,=,200KPa,=,3,00KPa,f,O,c,试验原理与资料处理,f,f,=,c,tg,通过控制剪切速率来近似模拟排水条件,1. 固结慢剪：,施加正应力充分固结,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,P,S,T,A,试验分类,6转/分钟慢剪12转/分钟快剪,直接剪切仪的优缺点,直接剪切仪具构造简单，操作方便等优点，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，故仍为一般工程广泛采用。,=,100KPa,S,=,200KPa,=,3,00KPa,f,O,c,f,f,=,c,tg,抗剪强度指标：一般情况下，,粉细砂：,粘性土：,讨论,试样,压力室,压力水,排水管,阀门,轴向加压杆,有机玻璃罩,橡皮膜,透水石,顶帽,三轴试验,方法：,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方法,强度包线,(,1,-,),f,c,(,1,-,),f,1,1,- ,3,1,=15%,施加围压,：100,kPa,、200,kPa,、300,kPa,、400,kPa,的三轴试验，得到破坏时相应的（,1,-,),f,绘制破坏状态的应力摩尔圆，画出它们的公切线,强度包线，得到强度指标,c,与,强度包线,固结排水试验（,CD,试验）,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；,2,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,固结不排水试验（,CU,试验）,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；,2,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,c,d 、,d,不固结不排水试验（,UU,试验）,1,关闭排水阀门，,围压,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,过程中不排水,c,u 、,u,c,cu 、,cu,试验类型,野外试验,钻孔到指定的土层，插入十字形的探头；,通过施加的扭矩计算土的抗剪强度,野外试验:,包括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,10m,2,/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),钻孔到指定的土层，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；,扭转剪切速率采用,1,/10s,，并在,2min,内达到峰值（破坏），然后继续测记,1min,；,野外试验:,技术指标；,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),