大学课程《工程地质与土力学》教学PPT课件:第10章 土的抗剪强度与地基承载力.pptx
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第一节概述第三节第三节土的抗剪强度试验方法土的抗剪强度试验方法第二节第二节土的抗剪强度土的抗剪强度第十章第十章土的抗剪强度土的抗剪强度第四节第四节土的抗剪强度指标的选用土的抗剪强度指标的选用第五章第五章土的抗剪强度土的抗剪强度地基破坏地基破坏地基破坏地基破坏与与地基强度地基强度地基强度地基强度:
剪切破坏:
剪切破坏:
因为土颗粒自身的强度远大于颗粒间的联因为土颗粒自身的强度远大于颗粒间的联接强度,在外力作用下,土中的颗粒沿接触处互相错动接强度,在外力作用下,土中的颗粒沿接触处互相错动而发生而发生剪切破坏剪切破坏。
第一节第一节概述概述建筑物地基基础设计必须满足建筑物地基基础设计必须满足变形变形和和强度强度两个基本条件。
两个基本条件。
强度和变形是两个不同的控制标准,不可强度和变形是两个不同的控制标准,不可互相替代,承载力要求是先决条件互相替代,承载力要求是先决条件。
地基失稳:
地基失稳:
地基中形成连续的剪切滑动破坏面,地基中形成连续的剪切滑动破坏面,基础产生沉降或倾斜,地基土被挤出,地基破坏。
基础产生沉降或倾斜,地基土被挤出,地基破坏。
滑动滑动破坏面破坏面压密区压密区地基破坏即是剪切破坏。
地基破坏即是剪切破坏。
土的强度问题实质上就是抗剪强度问题。
土的强度问题实质上就是抗剪强度问题。
土的抗剪强度:
土的抗剪强度:
是指在外力作用下,土体内部产生是指在外力作用下,土体内部产生剪应力时,土对剪切破坏的极限抵抗能力。
剪应力时,土对剪切破坏的极限抵抗能力。
工程中的应用:
工程中的应用:
工程中的应用:
工程中的应用:
地基的稳定性评价地基的稳定性评价地基的稳定性评价地基的稳定性评价土坡的稳定性评价土坡的稳定性评价土坡的稳定性评价土坡的稳定性评价挡土墙的合理设计挡土墙的合理设计挡土墙的合理设计挡土墙的合理设计第二节第二节土的抗剪强度土的抗剪强度土的抗剪强度可以通过试验的方法测定;土的抗剪强度可以通过试验的方法测定;土土的的抗抗剪剪强强度度并并非非是是一一个个定定值值。
不不同同类类型型的的土土其其抗抗剪剪强强度度不不同同,即即使使同同一一类类土土,在在不不同条件下的抗剪强度也不相同;同条件下的抗剪强度也不相同;
(一)直剪试验
(一)直剪试验(法国库仑)(法国库仑)1.1.试验原理试验原理施加施加(=P/A),剪),剪切变形切变形S量测量测(=T/A)上盒上盒下盒下盒PST=100KPaSA一、库伦(一、库伦(CoulombCoulomb)定律)定律2.2.试验试验结果结果=100KPaS=200KPa=300KPaPSTA0100200300400(kPa)100200300400f(kPa)图图5-2砂土砂土砂土砂土抗剪强度线抗剪强度线抗剪强度抗剪强度抗剪强度抗剪强度f与法向应力与法向应力与法向应力与法向应力关系曲线:
以关系曲线:
以关系曲线:
以关系曲线:
以为横坐为横坐为横坐为横坐标,标,标,标,以以以以f为纵坐标绘制,如图所示。
为纵坐标绘制,如图所示。
为纵坐标绘制,如图所示。
为纵坐标绘制,如图所示。
0100200300400kPafkPa图图5-3黏性土抗剪强度线黏性土抗剪强度线c100200300400库仑定律:
库仑定律:
库仑定律:
库仑定律:
库仑(库仑(库仑(库仑(CoulombCoulombCoulombCoulomb)于)于)于)于1773177317731773年提出下述年提出下述年提出下述年提出下述土的土的土的土的f关系规律,故称为关系规律,故称为关系规律,故称为关系规律,故称为库仑定律库仑定律库仑定律库仑定律。
v砂土:
砂土:
v黏性土:
黏性土:
式中式中在法向应力作用下土的抗剪强度,在法向应力作用下土的抗剪强度,kPakPa;作用在剪切面上的法向应力,作用在剪切面上的法向应力,kPakPa;土的内摩擦角,土的内摩擦角,;c土的粘聚力,土的粘聚力,kPa。
土的抗剪强度构成:
土的抗剪强度构成:
内摩擦力内摩擦力内摩擦力内摩擦力与与与与粘聚力粘聚力粘聚力粘聚力cc和和和和称为土的抗剪强度指标称为土的抗剪强度指标称为土的抗剪强度指标称为土的抗剪强度指标(或参数)。
(或参数)。
在在一定条件一定条件下下c和和是常数,它们是构成土是常数,它们是构成土的抗剪强度的基本要素,的抗剪强度的基本要素,c和和(tan为土为土的内摩擦系数)的大小反映了土的抗剪的内摩擦系数)的大小反映了土的抗剪强度的高低。
强度的高低。
静电引力静电引力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)滑动摩擦滑动摩擦咬合摩擦咬合摩擦
(二)抗剪强度的构成
(二)抗剪强度的构成主要包括以下几个方面:
主要包括以下几个方面:
1土颗粒的矿物成分土颗粒的矿物成分对于对于:
砂土:
砂土黏性土;高岭石黏性土;高岭石伊里石伊里石蒙特石蒙特石2形状形状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3颗粒级配颗粒级配(Cu,Cc);4初始密度初始密度(e,;5含水量;含水量;6土的结构扰动情况;土的结构扰动情况;7有效应力有效应力有效应力与抗剪强度存在唯一对应关系有效应力与抗剪强度存在唯一对应关系8应力历史;应力历史;9试验条件。
试验条件。
(三)抗剪强度的影响因素(三)抗剪强度的影响因素二、摩尔二、摩尔库仑强度理论库仑强度理论ffffff该点处于稳定状态稳定状态该点处于极限平衡状态极限平衡状态该点处于破坏状态破坏状态(塑性变形和应力重分布)土的极限平衡条件:
土的极限平衡条件:
极限平衡状态时,土中大小极限平衡状态时,土中大小主应力与土的抗剪强度指标之间的关系。
主应力与土的抗剪强度指标之间的关系。
土中某点在剪应力土中某点在剪应力的作用下可能处于以下三种的作用下可能处于以下三种状态:
状态:
由材料力学可知,地基中任由材料力学可知,地基中任意一点意一点M(用微元体表示)平(用微元体表示)平面应力状态,其上作用的应力面应力状态,其上作用的应力为正应力为正应力x、z和剪应和剪应力力xz。
该点上大、小主。
该点上大、小主应力应力1、3为为:
(一)土中某点的应力状态
(一)土中某点的应力状态土中某点应力状态土中某点应力状态xz0xzxzpM当主应力已知时,任意斜截面上的正应当主应力已知时,任意斜截面上的正应当主应力已知时,任意斜截面上的正应当主应力已知时,任意斜截面上的正应力力力力与剪应力与剪应力与剪应力与剪应力的大小可用摩尔圆来表示:
的大小可用摩尔圆来表示:
的大小可用摩尔圆来表示:
的大小可用摩尔圆来表示:
mn3131mn31单元体上的应力单元体上的应力摩尔应力圆摩尔应力圆mn31单元体上的应力单元体上的应力12Ac3摩尔圆:
代表一个土单元的应力状态;摩尔圆:
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个应力圆周上一点代表一个面上的两个应力与与
(二)土的极限平衡条件
(二)土的极限平衡条件将土体中某点应力状态的应力圆和土的抗剪强度线绘于同将土体中某点应力状态的应力圆和土的抗剪强度线绘于同一直角坐标系中,判断土体在这一点上是否达到极限平衡状态一直角坐标系中,判断土体在这一点上是否达到极限平衡状态:
fff稳定状态稳定状态极限平衡状态极限平衡状态极限平衡状态极限平衡状态破坏状态破坏状态应力圆与抗剪应力圆与抗剪强度线相离强度线相离应力圆与抗剪应力圆与抗剪强度线相切强度线相切应力圆与抗剪应力圆与抗剪强度线相割强度线相割摩尔应力圆与抗剪强度线间的关系摩尔应力圆与抗剪强度线间的关系Aco1231f3Oc极限平衡条件表达式极限平衡条件表达式极限平衡条件表达式极限平衡条件表达式v黏性土的极限平衡条件:
黏性土的极限平衡条件:
v砂土的极限平衡条件砂土的极限平衡条件:
l根根据据Mohr-CoulombMohr-Coulomb破破坏坏理理论论,破破坏坏时时的的MohrMohr应力圆必定与破坏包线应力圆必定与破坏包线相切相切。
l切切点点所所代代表表的的平平面面满满足足=ff的的条条件件,该该点点处于处于极限平衡状态极限平衡状态。
2、摩尔、摩尔库伦破坏准则库伦破坏准则某点处于极限平衡状态时,破裂面与最大主应力作某点处于极限平衡状态时,破裂面与最大主应力作用面所呈角度(称为破裂角)为用面所呈角度(称为破裂角)为破裂角破裂角:
(b)极限状态摩尔应力圆极限状态摩尔应力圆(a)单元体上的应力单元体上的应力312fcrAco(1+3)/2oBDCmn313f1根据应力状态计算出根据应力状态计算出大小主应力大小主应力1、3判断破坏可能性判断破坏可能性由由3计算计算1f比较比较1与与1f11f破坏状态破坏状态Oc1f311三、破坏判别方法三、破坏判别方法判别对象:
土体微小单元(一点)判别对象:
土体微小单元(一点)33=常数:
常数:
根据应力状态计算出根据应力状态计算出大小主应力大小主应力1、3判断破坏可能性判断破坏可能性由由1计算计算3f比较比较3与与3f33f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33f破坏状态破坏状态Oc13f3311=常数:
常数:
11土的强度破坏是土的强度破坏是剪应力达到和超过抗剪强度剪应力达到和超过抗剪强度所致。
所致。
22破破坏坏状状态态的的应应力力条条件件必必须须是是法法向向应应力力和和剪剪应应力力的的某某种种组组合合符符合合库库仑仑定定律律的的破破坏坏准准则则,而而不不是是以以最最大大剪剪应应力力max达达到到了了抗抗剪剪强强度度f作作为为判判断断依依据据,亦亦即即剪剪切切破破坏坏面面并并不不一一定定发发生生在最大剪应力的作用面上;在最大剪应力的作用面上;33极极限限平平衡衡状状态态时时,极极限限应应力力圆圆与与抗抗剪剪强强度度线线相相切切,一一组组极限应力圆的公切线即为土的强度包线。
极限应力圆的公切线即为土的强度包线。
44根根据据土土的的极极限限平平衡衡条条件件,在在已已测测得得抗抗剪剪强强度度指指标标的的条条件件下下,已已知知大大、小小主主应应力力中中的的任任何何一一个个,即即可可求求得得另另一一个个;或或在在已已知知抗抗剪剪强强度度指指标标与与大大、小小主主应应力力的的情情况况下下,判判断断土土体体的的平平衡衡状状态态;也也可可利利用用这这一一关关系系求求出出土土体体中中已已发发生生剪剪切切破破坏坏面面的位置。
的位置。
结结论:
论:
【例5-1】已知一组直剪试验结果,在施加的法向应已知一组直剪试验结果,在施加的法向应力分别为力分别为100kPa、200kPa、300kPa、400kPa时,时,测得相应的抗剪强度分别为测得相应的抗剪强度分别为67kPa、119kPa、162kPa、215kPa。
试作图求该土的抗剪强度指标。
试作图求该土的抗剪强度指标c、值。
若作用在此土中某点的最大与最小主应力分别值。
若作用在此土中某点的最大与最小主应力分别为为350kPa和和100kPa问该点处于何种状态?
问该点处于何种状态?
解解:
当当最最大大主主应应力力11=350kPa=350kPa时时,如如果果土土体体处处于于极极限限平平衡衡状状态态,根根据据极极限限平平衡衡条条件件其其最最大大与与最最小小主主应应力间关系:
力间关系:
=100kPa=100kPa,说明该点已,说明该点已处于破坏状态。
处于破坏状态。
=113.05(kPa)=113.05(kPa)抗剪强度指标计算图抗剪强度指标计算图400100300200fkPa0100200300400kPa实际应力圆极限应力圆第三节第三节土的抗剪强度试验方法土的抗剪强度试验方法正正确确地地测测定定和和选选择择土土的的抗抗剪剪强强度度指指标标(cc、值值)是是土土工工试试验与设计计算中十分重要的问题。
验与设计计算中十分重要的问题。
剪切试验的类型剪切试验的类型剪切试验的类型剪切试验的类型室内剪切试验室内剪切试验(直直剪试验、三轴压缩试验和无侧限压缩试验)剪试验、三轴压缩试验和无侧限压缩试验)现场原位测试(十字板剪切试验)现场原位测试(十字板剪切试验)室内试验的特点室内试验的特点室内试验的特点室内试验的特点边界条件比较明确,且容易控制。
但室内试验要求从现边界条件比较明确,且容易控制。
但室内试验要求从现场采取试样,在取样的过程中不可避免地引起应力释放场采取试样,在取样的过程中不可避免地引起应力释放和土的结构扰动。
和土的结构扰动。
现场原位试验的优点现场原位试验的优点现场原位试验的优点现场原位试验的优点直接在现场原位进行,不需取试样,因而能够更好地反直接在现场原位进行,不需取试样,因而能够更好地反映土的结构和构造特性;对无法进行或很难进行室内试映土的结构和构造特性;对无法进行或很难进行室内试验的土,如粗颗粒土、极软粘土及岩土接触面等。
验的土,如粗颗粒土、极软粘土及岩土接触面等。
1.1.应变式直剪仪剪切原理示意图应变式直剪仪剪切原理示意图一、直接剪切试验一、直接剪切试验2.试验装置及试验方法:
试验装置及试验方法:
试验装置试验装置应变控制式和应力控制式应变控制式和应力控制式图图5-1直剪仪工作原理示意图直剪仪工作原理示意图FT土样土样水平测力装置水平测力装置竖向加压装置竖向加压装置上下剪切盒上下剪切盒基座基座上下透水石上下透水石T垂直压应力:
垂直压应力:
=FFAA抗剪强度:
抗剪强度:
ff=TTmaxmaxAA上下剪切盒上下剪切盒优点:
优点:
由于直剪仪构造简单,土样制备和试验操作方便等由于直剪仪构造简单,土样制备和试验操作方便等特点,现仍被一般工程所采用。
特点,现仍被一般工程所采用。
地基基础设计规范地基基础设计规范规定,直剪试验只适用于二级及规定,直剪试验只适用于二级及三级建筑物的可塑状黏性土和饱和度不大于三级建筑物的可塑状黏性土和饱和度不大于50%的粉土。
的粉土。
缺点:
缺点:
试验结果不能反映工程的实际情况,所得的抗剪强试验结果不能反映工程的实际情况,所得的抗剪强度指标过大,对高等级建筑物安全度无法保证。
度指标过大,对高等级建筑物安全度无法保证。
问题:
问题:
1.1.不能有效地控制排水;不能有效地控制排水;2.2.剪切面积逐渐缩小;剪切面积逐渐缩小;3.3.剪切面是人为规定的;剪切面是人为规定的;4.4.剪切面应力条件复杂。
剪切面应力条件复杂。
3.3.3.3.直剪试验优缺点:
直剪试验优缺点:
直剪试验优缺点:
直剪试验优缺点:
二、三轴剪切试验二、三轴剪切试验图图4-8三轴剪切仪三轴剪切仪1量量力力环环;2活活塞塞;3进进水水孔孔;4排排水水孔孔;5试试样样帽帽;6受受压压室室;7试试样样;8乳乳胶胶膜膜;9接接周周围围压压力力控控制制系系统统;10接接排排水水管管;11接接孔孔隙隙水水压压力力系系统统;12接接轴轴向向加加压压系系统统三轴剪切仪由三轴剪切仪由受压室、受压室、周围压力控制系统、轴向周围压力控制系统、轴向加压系统、孔隙水压力系加压系统、孔隙水压力系统以统以及及试样体积变化量测试样体积变化量测系统等组成系统等组成。
131.三轴压缩(剪切)仪组成三轴压缩(剪切)仪组成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333331=3+1=3+2.2.试验方法与试验特点试验方法与试验特点试验特点:
试验特点:
试验特点:
试验特点:
试样是轴对称应力状态。
试样是轴对称应力状态。
垂直应力垂直应力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=,即即1=z;2=3=r试验方法:
试验方法:
试验方法:
试验方法:
首先试样施加静水压力首先试样施加静水压力围压围压11=22=33;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=11-33。
0fc用若干土样进行试验,对每个土样施加不同用若干土样进行试验,对每个土样施加不同33,可分别,可分别求得剪切破坏时对应的最大主应力求得剪切破坏时对应的最大主应力11,将这些结果绘成,将这些结果绘成一组摩尔圆。
通过这些摩尔圆的切点的直线就是土的抗剪一组摩尔圆。
通过这些摩尔圆的切点的直线就是土的抗剪强度线,由此可得抗剪强度指标强度线,由此可得抗剪强度指标cc和和值。
值。
v分别作围压分别作围压为为100100kPakPa、200200kPakPa、300300kPakPa的三轴试验,的三轴试验,得到破坏时相应的(得到破坏时相应的(11-)ffv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cc与与3.3.成果整理成果整理三轴试验可以在三维空间模拟实际受力状态,克服直剪三轴试验可以在三维空间模拟实际受力状态,克服直剪试验的固有缺点,不仅用于工程试验,也被广泛应用于科试验的固有缺点,不仅用于工程试验,也被广泛应用于科学研究中,学研究中,一级建筑物地基土一级建筑物地基土一级建筑物地基土一级建筑物地基土应予采用。
应予采用。
v优点:
优点:
(1)应力状态和应力路径明确;)应力状态和应力路径明确;
(2)排水条件清楚,可控制;排水条件清楚,可控制;(3)可量测孔隙水压力可量测孔隙水压力可量测孔隙水压力可量测孔隙水压力(4)破坏面不是人为固定的。
破坏面不是人为固定的。
v缺点:
缺点:
1.1.22=33,轴对称;,轴对称;2.2.成层土的破裂面并非潜在破坏面;成层土的破裂面并非潜在破坏面;3.设备相对复杂,现场无法试验;设备相对复杂,现场无法试验;4.4.优点和缺点优点和缺点三、无侧限抗压强度试验三、无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验方法无侧限抗压强度试验方法适用于适用于饱和黏性土饱和黏性土饱和黏性土饱和黏性土。
本试验。
本试验所用的主要仪器设备是应变所用的主要仪器设备是应变控制式控制式无侧限压缩仪无侧限压缩仪无侧限压缩仪无侧限压缩仪。
试样为试样为原状土样原状土样原状土样原状土样1轴轴向向加加荷荷架架;2轴轴向向测测力力计计;3试试样样;4上上、下下传传压压板板;5手手轮轮;6升升降降板;板;7轴向位移计轴向位移计应变控制式无侧限压缩仪应变控制式无侧限压缩仪应变控制式无侧限压缩仪应变控制式无侧限压缩仪w试验时围压试验时围压33=0=0(无侧限),试样在轴向压力下产(无侧限),试样在轴向压力下产生剪切破坏。
生剪切破坏。
w破坏时的轴向压力称为破坏时的轴向压力称为无侧限抗压强度无侧限抗压强度,以,以qquu表示。
表示。
适用于适用于饱和软粘土饱和软粘土四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验1转盘;转盘;2摇柄;摇柄;3滑轮;滑轮;4弹簧秤;弹簧秤;5槽钢;槽钢;6套管;套管;7钻杆;钻杆;8十字板十字板十字板剪切仪十字板剪切仪(现场原位测试)(现场原位测试)适用于软塑状态的黏适用于软塑状态的黏性土性土钻孔至需要试验的土层深度以上钻孔至需要试验的土层深度以上750mm处,处,然后将装有十字板的钻杆放入钻孔底部,并然后将装有十字板的钻杆放入钻孔底部,并插入土中插入土中750mm,施加扭矩使钻杆旋转直,施加扭矩使钻杆旋转直至土体剪切破坏。
土体剪切面为十字板旋转至土体剪切破坏。
土体剪切面为十字板旋转所形成的圆柱面。
所形成的圆柱面。
试验方法试验方法M剪切破坏时的总扭矩;剪切破坏时的总扭矩;MM11剪切破坏时的土体侧面扭矩;剪切破坏时的土体侧面扭矩;M2剪切破坏时的土体上下底扭矩;剪切破坏时的土体上下底扭矩;H、D十字板的高度和直径;十字板的高度和直径;第四节第四节不同排水条件的试验方法与适用条件不同排水条件的试验方法与适用条件分类依据:
按分类依据:
按剪切前的剪切前的固结程度固结程度固结程度固结程度、剪切过程中的剪切过程中的排水条件排水条件排水条件排水条件及加荷过程中的及加荷过程中的加荷快慢加荷快慢加荷快慢加荷快慢。
一、试验分类一、试验分类一、试验分类一、试验分类直剪试验直剪试验快剪快剪快剪快剪固结快剪固结快剪固结快剪固结快剪慢剪慢剪慢剪慢剪三轴剪切三轴剪切试验试验vv不固结不排水试验不固结不排水试验不固结不排水试验不固结不排水试验(UUUUUUUU试验试验试验试验)固结不排水试验固结不排水试验固结不排水试验固结不排水试验(CUCUCUCU试验试验试验试验)固结排水试验固结排水试验固结排水试验固结排水试验(CDCDCDCD试验)试验)试验)试验)w1.直剪试验直剪试验ww(11)快剪快剪快剪快剪:
竖向应力施加后,立即快速(:
竖向应力施加后,立即快速(0.8mm/min)施加水平剪力使试样剪切破坏施加水平剪力使试样剪切破坏,以模拟不排水的工况,要使以模拟不排水的工况,要使试样在试样在35分钟内剪坏。
其快剪强度指标为分钟内剪坏。
其快剪强度指标为ccqq、qq。
w
(2)固结快剪固结快剪固结快剪固结快剪:
竖向应力施加后,让试样充分固结。
固:
竖向应力施加后,让试样充分固结。
固结完成后,再进行快速剪切,其剪切速率与快剪相同。
其结完成后,再进行快速剪切,其剪切速率与快剪相同。
其固快指标为固快指标为cccqcq、cqcq。
w(3)慢剪慢剪慢剪慢剪:
竖向应力施加后,允许试样排水固结。
待固:
竖向应力施加后,允许试样排水固结。
待固结完成后,施加水平剪应力,剪切速率放慢结完成后,施加水平剪应力,剪切速率放慢(0.02mm/min),使试样在剪切过程中有充分的时间产),使试样在剪切过程中有充分的时间产生体积变形和排水(对剪胀性土为吸水)。
其慢剪强度指生体积变形和排水(对剪胀性土为吸水)。
其慢剪强度指标为标为ccss、ss。
vv固结排水试验(固结排水试验(固结排水试验(固结排水试验(CDCDCDCD试验)试验)试验)试验)
(1)施加围压施加围压后,打开排水阀门充分固结,超静孔隙水压力完全消散;后,打开排水阀门充分固结,超静孔隙水压力完全消散;
(2)打开排水阀门,慢慢施加)打开排水阀门,慢慢施加以便充分排水,避免产生超静孔压以便充分排水,避免产生超静孔压vv固结不排水试验(固结不排水试验(固结不排水试验(固结不排水试验(CUCUCUCU试验)试验)试验)试验)
(1)施加围压施加围压后后,打开排水阀门,充分固结,超静孔隙水压力完全消散打开排水阀门,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vv不固结不排水试验(不固结不排水试验(不固结不排水试验(不固结不排水试验(UUUUUUUU试验)试验)试验)试验)
(1)围压围压下关闭排水阀门,不固结;下关闭排水阀门,不固结;
(2)关关闭闭排排水水阀阀门门,很很快快剪剪切切破破坏坏,在在施施加加轴向应力差轴向应力差过程中不排水过程中不排水cd、d(cc)ccu、cucu、u2.2.三轴剪切试验类型三轴剪切试验类型分类依据:
按分类依据:
按剪切前的剪切前的固结程度固结程度固结程度固结程度、剪切过程中的剪切过程中的排水条件排水条件排水条件排水条件饱和黏性土饱和黏性土的的不固结不排水抗剪强度不固结不排水抗剪强度不固结不排水抗剪强度不固结不排水抗剪强度不排水条件下不排水条件下,试样在试验过程中试样在试验过程中含水量不变含水量不变含水量不变含水量不变,体积不变体积不变,改变周围压力增量只能引起改变周围压力增量只能引起孔隙水压力的变化孔隙水压力的变化孔隙水压力的变化孔隙水压力的变化,并不会改变试样中的并不会改变试样中的有效应力有效应力有效应力有效应力,各试样在剪切前的有效应力相同各试样在剪切前的有效应力相同,因此因此抗剪强度不变抗剪强度不变抗剪强度不变抗剪强度不变。
举例:
举例:
w饱和黏性土不排水剪饱和黏性土不排水剪UU试验结果,见下表。
试验结果,见下表。
结果表明:
施加的结果表明:
施加的33虽然不同,但剪坏时的主应力差虽然不同,但剪坏时的主应力差(11-33)ff却基本相同。
由实测的孔隙水应力求
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- 工程地质与土力学 大学课程工程地质与土力学教学PPT课件:第10章 土的抗剪强度与地基承载力 大学 课程 工程地质 土力学 教学 PPT 课件 10 强度 地基承载力