1、§ 5. 3排水條件與試驗成果的關系一、總應力強度指標與有效應力強度指標庫侖定律t f = ctan(p + c說明：施加于試樣上的垂直法向應力動總應力，c、0為總 應力意義上的土的粘聚力和內摩擦角，稱之為總應力強度指標iei根據有效應力原理：土的抗剪強度并不是由剪切面上的 法向總應力決定，而是取決于奇切面上的法向看效應力rf =crfta +c'=(cr-u)tan0+c'有效應力強度指標確切地表達出了土的抗剪強度的實質，是比較合理的表達方法厶'、0為土的有菽 粘聚力和有效內摩 擦角，即土的有效 應力強度指標j 丿直剪試驗:通過試驗加荷卜a二.不同排水條件時

2、的剪切試驗方法及成果表達1不固結不排水剪（uu） 三軸試驗：施加周圍壓力 巧、軸向壓力cri至剪 破的整個過程都關閉排水 閥門，不允許試樣排水固 結的快慢來實現是否排水。 使試樣在3 5min之內剪破，稱之為快剪4 a卜a飽和粘性土在三組5下的不排水剪 試驗得到兒b. c三個不同©作用下破壞時的總應力雖然三個試樣的周圍壓力巧不同，但破試驗表明壞時的主應力差相等，三個極限應力圓的直徑相等, 因而強度包線是一條水平線三個試樣只能得到幾個有效應力圓?（為什么能得到一個？）2.固結不排水剪（cu）三軸試驗：施加周圍壓力5 時打開排水閥門，試樣完全 排呆曲結，孔隙水壓力完全消散。然后關閉排水閥

3、門， 再施加軸向壓力增量6使蒙樣在不排水條件下剪切破b3厶a直剪試驗：剪切前試樣在垂 直荷載下充分固結，剪切鳥 速率較快，使土樣在剪勺& 程中不排水，這種剪切方法 為稱固結快剪飽和粘性土在三組5下進行固結不排水剪 試驗得到a、b、c三個不同巧作用下破壞 時的總應力圓，由總應力圓強度包線確定 固結不排水剪總應力強度指標c" (pcll將總應力圓在水平軸上左移/得到相應的有效應力 圓，按有效應力圓強度包線才確定心(pf3.固結排水剪（cd）三軸試驗：試樣在周圍壓 力巧作用下排水固結，再 緩慢施加軸向壓力增量6 直至剪破，整個試驗過程 中打開排水閥門，始終保 持試樣的孔隙水壓力為零

4、直剪試驗：試樣在垂直壓力下固結穩定，再以緩慢的速率施 加水平剪力，直至剪破，整個 試驗過程中盡量使土樣排水, 試驗方法稱為慢剪6十4 b在整個排水剪試驗過程中，=0,總應力全部轉化 為有效應力，所以總應力圓即是有效應力圓，總應力 強度線即是有效應力強度線。強度指標為 必略大于c，和0/二?孑同一種土，在不同的排水條件下進行試驗，總應力強度 指標完全不同。有效應力強度指標不隨試驗方法的改變而不 同，抗剪強度與有效應力有唯一的對應關系。三.抗剪強度指標的選用土的抗剪強度指標隨試驗方法.排水條件的不同而異，對于具體工程問題，采用實驗室的試驗方法，以獲得合適的抗剪強度指標試驗方法適用條件不排水剪或 快

5、剪地基土的透水性和排水條件不良，建筑物施 工速度較快排水剪或慢 剪地基土的透水性好，排水條件較佳，建筑物 加荷速率較慢固結不排水 剪或固結快 剪建筑物竣工以后較久，荷載又突然增大，或 地基條件等介于上述兩種情況之間例題分析【例】對某種飽和粘性土做固結不排水試驗，三個試 樣破壞時的大、小主應力和孔隙水壓力列于表中，試 用作圖法確定土的強度指標足” (p cc (p r解答】°按比例繪出三個總應力極限應力圓，如圖所示，再繪 3丨出總應力強度包線100100200300400 ekpa)按由cr，=6-與o/ =5-牛，將總應力圓在水 轟丄左移相云的即得3個有效應力密莫爾圓' 如圖

6、中虛線圓，再繪出有效應力強度包線 根據強度包線得到：c = 10kpa, (pcu= 18°c6kpa,、0-27cuc 11看課本p149到p153 05-18； s5-19； s5-20； s5-21 o課本p153孔隙壓力系數的概念 例53：第六節應力路徑及其影響應力路徑是指土體中的應力隨外力的變化而演變 的途徑，為了使人一目了然地了解這種變化。應力路徑的幾種表示方式：1)剪裂面上應力lid2)最大剪應力面上的應力id3) ko固結方式.p154圖53以剪裂面上應力表示的有效應力途徑。05-24以最大剪應力面上的應力表示應力路徑。應力路徑對土的強度有無影響需要視具體情況而 定。

7、級配良好的中、細砂，不同應力路徑的摩擦角基 本相同；飽和黏土固結快剪所獲得的有效強度與應力路徑 無關。各向異性土，因為加載路徑不同，會產生不同的 有效強度指標。第七節土的屈服條件和破壞準則閱讀：p57-158思考題：1）什么叫屈服條件？ 土分為哪三種應力應變 關系？極限平衡理論考慮的是哪一種？2）應變軟化或硬化的屈服應力是不是常數？ 理想彈塑性呢？屈服條件或強度準則:對于理想彈塑性土，在復雜應 力條件下，若應力滿足于某一特定應力函數，則土體 開始屈服或破壞,該函數稱為屈服條件或強度準則。對于應變硬化或應變軟化，其屈服應力不是常數， 而是隨著塑性應變的發展而變化。所以屈服函數的 一般表達式不同于

8、(5-21)；最能反映土的強度特征的是摩爾庫侖抗剪強度理論, 該破壞準則的另外表達方式為：(5-23)第八節：土的本構關系閱讀p159,思考題:1）什么是土的本構關系？2）土的本構模型最常用的是什么？為什么？3）如何考慮本構模型的非線性和應力路徑影響?第六章天然地基承載力6.1概述（抗力）幣與土的強度有關理筑物地基設計的基本要求:變形耍求：變器小于設計允許值sgs沉降計算（分層總和法）與土的壓縮性有關& 概述加拿大特朗期康谷倉概況：長59. 4m,寬23. 5m,高31. om,共65個圓筒倉。 鋼混筏板基礎，厚61cm,埋深3. 66m。1911年動工，1913年完工，自重20000

9、t。事故：1913年9月裝谷物，10月17 日裝了31822 t谷物時， 1小時豎向沉降達30.5cm 24小時傾斜26 ° 53 /西端下沉7.32m東端上抬1.52m上部鋼混筒倉完好無損4.1概述農粘土地基上的禁谷倉地基玻壞情況6.1概述1940年農軟粘土地基上的禁水泥倉的傾覆6.1概述曰.20k 0 ground lurfuoevvlh>w dhl ：0lbhiv vuj 抽'n, vaiuvi h-l i tiowi/flg x to i rim/if*i ahle ihwdxjn of niwvnicnl ol uihmi|3mj type of underp

10、innanig ittcesaurylotunui(4» u. 23d 0 i imm hull(mykebiiihiiritfwill0 i i« is £&«w)for thf 妝 22.4 sadi conrirt ionx ai collapsed hlo, (courtesy ofwhite a prftfitit. i nc |水泥倉地基的整體玻壞26.1概述承載力的概念:地基承受荷載的能力。數值上用地基單位面積 上所能承受的荷載來表示。極限承載力地基承受荷載的極限能力。數值上等于地基所 能承交的顯頭荷羲。容許承載力u承載力設計值（特征值）保留足夠安全儲備，且滿足一定變形要求的承 載力。也即能夠保證建筑物正常使用所要求的 地基承載力。現場試驗確定地基承載力#.1概述27.1概述載荷試驗旁壓試驗#.1概述靈bl:hg£ 三ggfg tirf?lnl-;jel wk匚二二恵4.1概述4.1概述4.1概述4.1概述pa pkps曲線階段1:彈性段階段2：局部塑性區階段3：完全破壞段4.1概述1整體破壞土質堅實，基 礎埋深淺；曲 線開始近直線, 隨后沉降陡增, 兩側土體