土的抗剪強度理論
1 直剪試驗
法嚮應力: σ=P/A
剪應力: τ=T/A
測量剪下變形S
2 庫倫公式(1776年)
τ=c+σtanφ
τ:土的抗剪強度
σtanφ:摩擦強度
φ:土的內摩擦角
c:黏聚強度—與所受壓力無關
注:當σ採用總應力時,稱為總應力抗剪強度指標
當σ採用有效應力時,稱為有效應力抗剪強度指標
無黏聚土,通常c=0
3 摩擦強度
摩擦強度分為滑動摩擦(基本不變)與咬合摩擦。影響因素
1)密度
2)粒徑級配
3)礦物成分
4)顆粒形狀
5)黏土表面的吸附水膜
4 黏聚強度
細粒土:取決於土顆粒的各種物理化學作用
作用機理:範德華、庫侖力、膠結力、毛細力等
粗粒土:不具有粘聚強度。當粒間有膠結物質或非飽和毛細水(假粘聚力)
莫爾-庫倫強度理論
1 應力莫爾圓
2 極限平衡應力狀態
當土單元體發生剪下破壞時,即破壞面上剪應力達到其抗剪強度。
規定土單元只要有一個面發生剪下破壞,則認為該土單元體發生極限平衡破壞
土的強度包絡線:
3 土的極限平衡條件
達到極限平衡條件時σ1和σ3滿足的關係
σ3=σ1tan2(45-φ/2)-2ctan(45-φ/2)
σ1=σ3tan2(45+φ/2)+2ctan(45_φ/2)
對於無粘性土
σ3=σ1tan2(45-φ/2)
σ1=σ3tan2(45+φ/2)
4 判斷土體是否受剪破壞
方法一:
方法二
方法三
與大主力面夾角