土体抗剪强度指标的选用及各种规范的对比
土的抗剪强度指标及其工程应用
这种试验方法模拟在法向应力作用 下固结完成但在剪应力作用下不排水的 工况，由于放置了透水板，更不能保证 在剪切时处于完全不排水的状态，对于 透水性比较大的土样将会得到过大的抗 剪强度值。固结快剪试验得到的指标用
ccq 、 cq表示。
慢剪试验
施加竖向压力后土样固结排水的要求 与固结快剪试验相同，在固结终了后以 相当慢的速度施加水平剪力，剪切速率 控制在小于0.02mm /min以使土样在剪切 过程中有充分时间排水和产生体积变形 ，得到的指标模拟完全排水的工况。慢
曾有文献报道，对于塑性指数小于11的 土，固结快剪试验的内摩擦角与慢剪试验的 内摩擦角很接近， 一般只比慢剪试验的内摩 擦角小1 ~ 2 ，但在塑性指数为11 ~ 18的土 中，两者的数值相差很大，一般为10左右 。这是由于低塑性土的渗透系数比较大，在 固结快剪试验中孔隙水消散很快，剪切时土 的固结状态已接近于慢剪试验，因此两者的 结果相近。由此可见，直剪试验不适用于低 塑性土。
考虑上述复杂因素的试验只能 用三轴仪才能模拟。三轴试验分为 常规的试验和特殊的试验两类。
直剪试验
直剪试验结果
f = c ＋p tan
第一级荷载必须大于上覆有效压力
直剪试验方法
快剪试验
在土样上下两面安置不透水的铜板 或塑料膜，并在施加竖向压力后立即施 加水平剪力进行剪切，而且剪切的速率 也很快，一般只3 ~ 5min 。采取这些措 施的目的是为了控制土样在试验时不固 结排水，以便测定天然状态的强度指标
原始粘聚力主要是由于土粒间水膜受 到相邻土粒之间的电分子引力而形成的， 当土被压密时，土粒间的距离减小，原始 粘聚力随之增大。当土的天然结构被破坏 时，原始粘聚力将丧失一些，但会随着时 间而恢复其中的一部分或全部。
工程上抗剪指标的选用(试验方法的针对性)
土的剪切试验：室内试验有直剪，三轴压缩、无侧限抗压等方法，室外试验主要是十字板剪切试验(1)快剪(Q) 与不排水剪(UU)快剪与不排水剪用于模拟土体来不及固结排水就较快加载以至剪切破坏的情况。
但由于直剪仪不能有效地控制排水条件,直剪的快剪试验与三轴剪的不排水剪试验结果并不完全相同,其差别主要取决于土样的透水性强弱。
对于透水性很强的砂土,直剪的快剪可以相当于三轴剪的排水剪;而对于透水性很弱的黏土,2 种试验的结果相近。
近年来,由于房屋建筑施工周期短,结构荷载增长速度快,地基稳定性验算一般应采用快剪或不排水剪指标;验算斜坡稳定性时,若土体排水条件差、透水性较弱,也应采用快剪或不排水剪指标。
(2) 固结快剪(CQ)与固结不排水剪(CU)固结快剪与固结不排水剪试验用于模拟土体在自重或正常荷载下已充分固结,而后荷载突然增加的情况。
固结快剪与固结不排水剪试验的结果是否一致同样取决于土体的渗透性大小。
对于砂土,直剪仪的固结快剪相当于三轴排水剪。
在实际工程中,当建筑物在施工期间已排水固结,但竣工后有大量或突发活载施于其上时,可以采用固结快剪或固结不排水剪强度指标。
(3) 慢剪(S) 与排水剪(CD)慢剪与排水剪试验用于模拟土体充分固结后才开始缓慢施加荷载的情况。
由于慢剪及排水剪试验中孔隙水压力u 始终为零,即总应力等于有效应力,强度指标φs、Cs 与φd、Cd 一致,可近似替代有效应力强度指标φ′、C′, 即φs≈φd≈φ′, Cs≈ Cd≈ C′。
当土体透水性较强、排水条件良好、建筑施工速度较慢时,可采用慢剪或排水剪试验的强度指标。
抗剪指标试验方法的针对性三轴试验：UU实验---适用于渗透系数小的土体，施工进度快，在施工期无排水固结；CU实验---适用于在一定压力条件下，已固结排水土体，但应力增加时不排水；CD实验---适用于排水条件良好的土体，施工进度慢，在施工期不产生孔隙水压力不固结不排水剪（UU试验）试样在施加周围压力和随后施加偏应力直至剪坏的整个试验过程中都不允许排水，即从开始加压直至试样剪坏，土中的含水量始终保持不变，孔隙水压力也不会消散。
三种土的抗剪强度指标试验方法
建材发展导向2018年第07期10土的抗剪强度指土体对外加荷载产生的剪应力的极限抵抗能力，包括内摩擦力和内摩擦角。
在工程实践中，根据土的抗剪强度的大小，确定建筑物地基所能承载的最大荷载。
通常反映为土工构造物的稳定性问题，挡土墙、地下结构等周围土体的土压力问题，以及地基承载力问题。
测定土的抗剪强度指标的试验有多种，主要包括室内试验和原位试验。
土的抗剪强度受多种因素的影响，包括土体矿物组成、含水量、土体结构、原始密度等，所以准确测定土的抗剪强度具有一定难度，在试验中必须保证所测的土体试样的应力条件和排水情况接近于实际状态。
就目前所有土的抗剪强度的检测试验中，剪切试验能较好地模拟土体在实际工程中受力情况，常用的室内试验包括直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验。
1 直接剪切试验直接剪切试验较为简单，由于直剪仪的构造不能任意控制试样的排水情况，为了考虑到实际情况，分为快剪、固结快剪和慢剪三种方法来模拟实际工程中的排水条件。
1.1 试验步骤快剪试验。
试验是在试样上施加竖向力后，立即施加速率为0.8mm/min 的水平剪应力。
由于剪切速率较快，可近似认为试验过程中没有排水固结，得到的抗剪强度指标用C q 和φq 表示。
固结快剪试验。
首先在试样上施加竖向力后，经充分排水固结后，在不排水的条件下施加速率为0.8mm/min 的水平剪应力，近似模拟不排水剪切过程，得到的抗剪强度指标用C cq 和φcq 表示。
慢剪试验。
慢剪试验与直剪、固结快剪试验一样先在试样上施加竖向力，然后使试样充分排水固结，再以速率小于0.02mm/min 的水平剪切力，整个过程中试样始终保持充分排水和形变状态，得到的抗剪强度指标用C s 和φs 表示。
1.2 试验特点直接剪切仪具有构造简单、设备简单、操作方便等优点，三种土的抗剪强度指标试验方法陆锦宇（重庆交通大学国际学院 土木工程系，重庆 400074）摘 要：针对土的抗剪强度介绍了三种常用的试验方法，包括直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验，分析各试验的特点，为土工建筑物的稳定性提供了土的强度指标。
土体抗剪强度指标的选用及各种规范的对比
土体抗剪强度指标的选用一、土强度指标在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。
例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。
在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。
有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。
对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近；但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。
由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。
因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。
把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。
二、各种规范对土压力计算参数的规定各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门：1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）对于砂性土，采用水土分算，取土的固结不排水抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算；对于粘性土及粉性土，采用水土合算，地下水以下取饱和重度和总应力固结不排水（固结快剪）抗剪强度指标计算。
水土合算，采用固结快剪峰值强度指标有争议。
2、冶金工业部标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97）一般情况宜按照水土分算原则计算，有效土压力取有效应力抗剪强度指标指标，粘性土无条件取得有效应力强度指标时，可采用固结不排水（固结快剪）指标代替。
当具有地区工程实践经验时，对粘性土也可采用水土合算原则，取总应力固结不排水抗剪强度指标计算。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）对于砂性土，宜按照水土分算原则计算，对粘性土宜按照水土合算的原则计算。
水利工程中土体抗剪强度指标的选用
水利工程中土体抗剪强度指标的选用摘要：水利工程建设过程中需要对建筑物地基承受外部荷载后的稳定性、填方边坡或挖方边坡在外部作用力和土体自身重力作用下的稳定性、挡土结构物之上的土体压力等问题进行研究。
这些问题都涉及土体之间沿着某一个面产生滑动的情况，即土体间抵抗滑动的能力。
土体抗滑能力的关键因素是土体的抗剪强度。
不同土体的物理力学性质不可能完全一样，同一土层的参数在不同位置也不完全一样，因此抗剪强度的指标选取非常重要。
关键词:抗剪强度；稳定分析；直接剪切试验；三轴压缩试验；固结引言传统水利工程通常位于村庄外围等开放地区，对周围环境的影响较小。
随着社会经济的发展，城市化水平不断提高，城市发展不可避免地对城市水的更新提出了更高的要求。
但是，城市地区的水利工程、复杂的周边环境(公路、建筑物、地下管道等)。
)和地形约束限制了需要特定支撑测量的挖方和填方方法。
目前，钢管桩、钢筋混凝土桩、水陆重墙和连续地下墙常用于基坑支护。
桩身通常用于浅挖，实施灵活实用，桩身可回收，但整体刚度较低，水平位移较大；钢筋混凝土喷桩密对准布置在墙体结构上，整体刚度较大，支撑效果较好，但桩间隙可能成为渗漏通道，因此需特别布置水帘，施工成本较高；此外，在坑底有较厚的柠檬层的情况下，不宜使用“喷桩+锚固”解决方案；地下连续墙的强度、刚性、技术成熟度、安全性和可靠性，但施工技术复杂，投资高，环境影响大；水陆重力分离器耐渗性好，但弯曲强度低，厚度大，指纹大，适用于浅埋。
1土体抗剪强度指标及其确定方法在外部荷载和自身重力作用下，水工建筑物、地基内部产生剪应力，土体产生抵抗这种变形的阻力。
随着剪应力的增加，土体剪应力随之增大，但是土体的抗剪强度是有限度的，达到这个限度时，土体将会在剪应力作用下产生相对位移，土体随之破坏，这个限度就是土体的抗剪强度。
土体抗剪强度由黏聚力c和内摩擦角*来表示，它们称为土的抗剪强度指标。
在外部荷载作用下，土体产生抵抗外部荷载的力，这种力称为总应力。
土体抗剪强度指标的选用及各种规范的对比
土体抗剪强度指标的选用一、土强度指标在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。
例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。
在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。
有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。
对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近；但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。
由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。
因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。
把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。
二、各种规范对土压力计算参数的规定各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门：1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）对于砂性土，采用水土分算，取土的固结不排水抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算；对于粘性土及粉性土，采用水土合算，地下水以下取饱和重度和总应力固结不排水（固结快剪）抗剪强度指标计算。
水土合算，采用固结快剪峰值强度指标有争议。
2、冶金工业部标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97）一般情况宜按照水土分算原则计算，有效土压力取有效应力抗剪强度指标指标，粘性土无条件取得有效应力强度指标时，可采用固结不排水（固结快剪）指标代替。
当具有地区工程实践经验时，对粘性土也可采用水土合算原则，取总应力固结不排水抗剪强度指标计算。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）对于砂性土，宜按照水土分算原则计算，对粘性土宜按照水土合算的原则计算。
土的抗剪强度试验方法及指标的应用
环 球市 场信 息导报
土的抗剪 强度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验方 法及指标 的应用
◎齐 万 义
土是 自然界漫长的地质年代内所形成 的一种非连续 、各向异 比较困难 的，在只知道总应 力条件下 ，就只可用 总应力法使用总 性 明显的多孔松散堆积物 ，是由固体颗粒 、水和气体三相体系组 应力指标来进行计算。 成 的。 即使 是 同一 土 层 ，其 性质 仍 有 一 定 的差 异 。 它 既不 是理 想 关于强度指标的正确选用， 目前在一些工程技术人员中存在 的弹性材料 ，也不是理想的塑性材料 ，土的三相组成使其工程性 些误解或者模糊的认识 ，这需要我们 加强对土力学基本概念和 质 表现相 当复杂性质复杂、不均匀、各 向异性 的材料 ，三相之间 原理的理解并在工程实践中逐步提高 ，正确合理地解决与土的强 的相 互作用对土的抗剪强度有很大的影响 ，同时，土中的孔 隙水 度有关的工程问题。 压力等对土 的强度影 响也是不可忽视的。根据有效应力原理 ，土 不固结不排水试验的应用。不固结不排水剪强度是在完全不 的强度指标 中分为有效应力强度指标和总应力强度指标 ，总应 力 排水条件下试验得到的， 它是土体在某个应力状态下的总强度 。 如 强度指标 又分为固结 不排水和不固结不排水强度指标。在室内或 果这个应力状态是天然状态 ，则这个强度就是天然强度 ，如果是 室外试验与测试 中，不同的试验方法或条件所测得测得结果是有 在某种条件下预固结后再取土做 的不固结不排水试验 ，那么这个 较 大差别的。这就需要我们尽可能选择选择与工程实际条件相似 强度就表示预压结束时 的总强度 ，与天然强度之差就是土的强度 的试验 方法。土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的极限能力 ，是 随固结度的增长而增长 的量 ，无论什么条件下得到的不固结不排 土的重要力学性质之一。主要对与土的抗剪强度有关的试验 方法 水强度都只能给 出一个总强度。理论上不固结不排水得到 的抗 剪 及其在工程中应用的问题做 了介绍和探讨 。 强度指标 ＝ ０ ，但实际测试中得到 的 一般都大于 ０ ，这主要是 由 ０ ） 减 少到总应力为 土强度的试验方法及应用。土的抗剪 强度是指 土体抵抗剪切 于饱和土在取样过程土样从原位 应力状态 ＞ 破坏的能力。在土力学 中，采用摩尔一库仑强度准则 ，用内摩擦 ０ ， 而为了能够保持原状土 的不回弹与体积不变，需要有一个负的 角和 内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律 ， 即在土的破裂面上 ， 超 静 孔 隙水压 力 ，即 ｒ － ￣ｌ －ｌ ｒ 。 抗剪强度随法向应力增长 的规律。土的抗 剪强度指标和土的原始 如果不能满足试样完全不回弹与不扰动 ，则可 以在原位有效 状态 、应力路径 、应力历史 、排水条件等因素有关 ，考虑不 同因 自重压力下固结 ， 然后再进行三轴不排水试验测定土的强度指标。 素影 响时 ， 应采用不同的试验方法。土的抗剪强度的试验方法，目 如果取样后土样有的有效应力已经减 少，甚至巳卸载到 ０，则需 前室内最常用的是直接剪切试验和三轴压缩试验 ，后者是较 为完 要施加固结压力ｏ ３ ＝ － ｕ ｒ 使试样的体积与原位体积相同。 对于一正 善 的 方法。土 的剪 切试 验有 三种 方法 ：① 不 固结 不排 水 水剪 常固结饱和带土层 ，可取其层中点的有效 自重应力固结 到原位体 （ Ｕ Ｕ） ； ② 固结不排水剪 （ Ｃ Ｕ） ； ③排水剪 （ ｃ Ｄ ） 。 积以后 ，再进行几个围压 的三轴不固结不排水试验 ，而不能按每 根据有效应力原理 ， 土的抗剪强度是由土的有效应力决定 的， 深度 的实际 自重应力分别固结 ，再将用不同深度的试样破坏时 孔隙水压 力对于土的抗剪强度没有任何 作用 ，在没有超静孔隙水 的莫尔圆的包线作 为强度包线 ，这样得到 的强度指标就不是不排 压力或者孔隙水压力可以确定时，都应当用有效应力强度指标 。 水而是固结不排水的强度指标 了。无侧限压缩试验得到的强度 ｑ ｕ 上述 ３种试验方法 中不固结不排水剪试验结果只能用总应力 有时也叫做无侧 限抗压强度。它是 ｕ ｕ 试验的一种特殊情况 ，亦 ，而实际的有效围压为． Ｕ ｒ 。用这种试验 同样可 指标 表示，排水剪试验结果就是有效应 力指标 （ Ｑ ｄ ＝ ） ，只有固 即施加的围压为 ０ 结不排水剪试验结果可用总应力或有效应力指标来表示。 以得到不排水抗 剪强度 Ｃ ｕ ＝ ｑ ｕ ／ ２ 。 原位 的十字板剪切试验也是测定饱和软粘 土不排水强度的一 种方法。由于受试验的应力状态与应力路径、土样的扰动程度 、 仪 器设备的影响 ，通过现场十宇板剪切试验、无侧 限压缩试验 、不 排水三轴试验 和直剪试验 的快剪试 验得到的结果不可 能完全一
土的抗剪强度
土的抗剪强度要的性质之一。
本文主要介绍了与土的抗剪强度的有关的试验，并对于相关试验优缺点进行评价分析。
1. 概述土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。
在土力学中，采用摩尔-库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律，即在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。
土的抗剪强度在计算承载力、评价地基稳定性以及计算挡土墙土压力时，都有重要的应用。
因此，正确的测定土的抗剪强度，对于计算和评价土体的性质有重要的意义。
根据土体受力面和受力方式不同，测定土的抗剪强度的方法和仪器也不同，目前常用的方法主要有室内的直接剪切试验、无侧限抗压强度试验和三轴压缩试验及原位的十字板剪切试验等。
本文主要针对直接剪切试验和三轴压缩试验进行分析对比。
2. 实验室测定土的抗剪强度的方法实验室测定土的抗剪强度主要通过直接剪切试验和三轴压缩试验，其对应的仪器为直接剪切仪和三轴压缩仪。
2.1 直接剪切试验。
直接剪切试验是在某一预订的面上剪切土的试件，测定该面上的剪应力和抗剪强度的试验。
我国目前普遍采用的是应变控制式直剪仪，如图1，对试样施加某一法向应力，然后等速推动下盒，使试样在沿上下盒之间的水平面上受剪直至破坏，剪应力的大小可借助与上盒接触的量力环而确定。
根据试样在剪切过程中剪应力与剪切位移之间的关系曲线，如图2（2-a），可以确定抗剪强度f。
通常同一种土取4个试样，分别在不同的法向应力下剪切破坏，可将试验结果绘制成如图2（2-b）所示的抗剪强度f与法向应力之间的关系曲线。
按照剪切前土的固结程度，剪切时排水的条件以及剪切加荷的快慢，直接剪切试验方法可分3种：（1）快剪试验(不排水剪) 。
对试样施加竖向压力后，立即快速施加水平剪应力使试样剪切破坏。
一般从加荷到剪坏只用3～5min。
由于剪切速率快，可认为整个过程不排水。
（2）固结快剪试验(固结不排水剪) 。
在法向压力下试样充分排水，待完全固结后，再快速施加水平剪力使试样剪切破坏。
各类土体抗剪强度标准
各类土体抗剪强度标准
土的抗剪强度指标包括土的黏聚力和土的内摩擦角。
这些指标是通过试验得出的，反映了土的抗剪强度的高低。
具体来说，土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的能力，其大小与土的黏聚力和内摩擦角有关。
土的黏聚力是由于粘土颗粒之间的胶结作用、结合水膜以及分子引力作用等引起的，而内摩擦角则反映了土的摩阻性质，其大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用。
对于不同类型的土，其抗剪强度标准也会有所不同。
例如，粉土的内摩擦角一般为18～25°，粘聚力一般为5～10KPa；而圆粒土的内摩擦角一般为18～22°，粘聚力非常小，可以看做0。
此外，土的抗剪强度还会受到其他因素的影响，如土的密度、颗粒的粗糙度和粒径级配的均匀性等。
因此，在实际工程中，需要根据具体情况进行试验和分析，以确定各类土体的抗剪强度标准。
总的来说，土的抗剪强度标准是一个复杂的问题，需要考虑多种因素。
在实际工程中，需要结合具体情况进行试验和分析，以确定各类土体的抗剪强度指标，为工程设计和施工提供可靠的依据。
土的不同抗剪方法对强度指标的影响分析研究
土的不同抗剪方法对强度指标的影响分析研究一、前言水利工程中，研究水坝、地基土体的强度和稳定性是十分重要的。
因为当建筑物的荷重通过基础传至地基土时，若附加压力超过地基或坝体土的强度时，上体就会破坏，致使上部建筑物失稳。
土的强度作为土的重要力学性能之一，与土的抗剪强度有关工程问题主要即为土工结构物稳定。
所谓土的抗剪强度是指土体在外部荷载作用下产生的剪应力的抵抗能力，是建筑物地基承载能力与稳定性、边坡稳定、挡土结构的土压力等土工工程的设计和验算提供理论依据和计算指标，能否正确有效地确定抗剪强度往往是设计质量和工程成败的关键所在，而土又不同于钢材、塑料等材料，土类别繁多，成因各异，特性也千差万别。
土的强度不仅取决于土的种类，而且更大程度不是一个常数，而是随着条件的不同而变动的，工程地质人员必须用各种测试手段来综合分析提供。
二、直剪试验目前受各种条件限制，室内试验大多数情况下仍然以直剪试验为主，我国在指标使用中已积累了大量经验，在工程设计实际中应用也较为广泛。
2.1 影响慢剪因素慢剪是竖向压力施加后，让土体排水固结，固结后以慢速施加水平剪力，使土样在变剪过程中一直有部分时间排水和产生体积变形，得到指标用Cs、Фs表示，白建光等依托于内蒙古农业大学博士基金项目“细粒土抗剪强度指标影响因素分析研究”。
在论文中提出在慢剪条件下剪切试验的设计方案，影响剪切强度的指标有土的应力历史及温度等，根据正交实验得出实验结论为内摩擦角对空隙比的变化最敏感，对含水率次之，对塑性指数变化敏感性最小，粘聚力对空隙比、含水率等塑性指数变化的敏感度同内摩擦角相同，粘聚力与塑性指数呈正相关系，其余均为负相关系。
2.2 快剪快剪是竖向压力施加后立即加水平剪力进行剪切，而且剪切的速率也很快。
一般从加荷到剪坏只用3-5min，由于剪切速率快，可以认为土样在这样短暂时间内没有排水固结或者说模拟了“不排水”剪切情况。
得到的强度指标Cq，Фq表示。
(完整word版)土体抗剪强度指标的选用及各种规范的对比
土体抗剪强度指标的选用一、土强度指标在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。
例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。
在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。
有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。
对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近；但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。
由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。
因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。
把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。
二、各种规范对土压力计算参数的规定各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门：1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）对于砂性土，采用水土分算，取土的固结不排水抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算；对于粘性土及粉性土，采用水土合算，地下水以下取饱和重度和总应力固结不排水（固结快剪）抗剪强度指标计算。
水土合算，采用固结快剪峰值强度指标有争议。
2、冶金工业部标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97）一般情况宜按照水土分算原则计算，有效土压力取有效应力抗剪强度指标指标，粘性土无条件取得有效应力强度指标时，可采用固结不排水（固结快剪）指标代替。
当具有地区工程实践经验时，对粘性土也可采用水土合算原则，取总应力固结不排水抗剪强度指标计算。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）对于砂性土，宜按照水土分算原则计算，对粘性土宜按照水土合算的原则计算。
土的抗剪强度试验与指标
土的抗剪强度试验与指标土的抗剪强度试验是土工学中常用的一种试验方法，旨在评估土体抵抗剪切破坏的能力。
抗剪强度是指土体在受到剪切力作用下抵抗剪切变形的能力，是土体力学性质的重要指标之一、下面将针对土的抗剪强度试验和相关指标进行详细介绍。
1.抗剪强度试验的基本原理和方法抗剪强度试验主要包括直剪试验和剪切试验两种方法。
（1）直剪试验：直剪试验是将土样加装在剪切盒内，然后施加垂直于剪切面的正应力，同时使剪切盒两侧施加水平剪切力，通过测量剪切应力、剪切应变和剪切变形等参数来评估土体的抗剪强度。
直剪试验方法简单，适用于饱和土样。
（2）剪切试验：剪切试验是将土样加装在剪切装置内，然后通过外加剪切力和测量压力垫片的变形，来计算土体的抗剪强度。
剪切试验方法繁琐，适用于不饱和土样。
2.抗剪强度指标（1）摩擦角（friction angle）：摩擦角是衡量土体抗剪性能的重要指标，表示土体内摩擦力的最大值。
在直剪试验中，摩擦角可通过剪切应力与正应力之间的关系计算得到。
（2）剪切强度（shear strength）：剪切强度是土体在剪切试验中的抵抗剪切破坏的能力，可以用剪切应力表示。
剪切强度也可以使用摩擦角和正应力的关系来计算。
（3）剪切应力-剪切应变曲线：剪切应力-剪切应变曲线可以反映土体的变形行为和破坏特性。
在剪切试验中，当土体受到一定的剪切应力后，剪切应变将发生快速增长，曲线呈现出明显的弯曲特征。
（4）剪切模量（shear modulus）：剪切模量是描述土体抵抗剪切变形的能力的指标，可表示为剪应力与剪应变的比值。
剪切模量可以用来评估土的稳定性和变形特性。
（5）内摩擦角（internal friction angle）：内摩擦角是指土体内部颗粒之间的摩擦角，主要用于研究土体内部颗粒间的相互作用。
内摩擦角是土体内部抗剪性能的重要指标。
3.抗剪强度试验的应用抗剪强度试验可以用于土工工程中的各种问题和设计计算中。
例如，在土体稳定性的评估中，抗剪强度试验可以用来确定土体的抗剪强度参数，从而分析土体的稳定性问题。
土的抗剪强度试验方法及指标的应用
土的抗剪强度试验方法及指标的应用作者：齐万义来源：《环球市场信息导报》2013年第03期土是自然界漫长的地质年代内所形成的一种非连续、各向异性明显的多孔松散堆积物，是由固体颗粒、水和气体三相体系组成的。
即使是同一土层，其性质仍有一定的差异。
它既不是理想的弹性材料，也不是理想的塑性材料，土的三相组成使其工程性质表现相当复杂性质复杂、不均匀、各向异性的材料，三相之间的相互作用对土的抗剪强度有很大的影响，同时，土中的孔隙水压力等对土的强度影响也是不可忽视的。
根据有效应力原理，土的强度指标中分为有效应力强度指标和总应力强度指标，总应力强度指标又分为固结不排水和不固结不排水强度指标。
在室内或室外试验与测试中，不同的试验方法或条件所测得测得结果是有较大差别的。
这就需要我们尽可能选择选择与工程实际条件相似的试验方法。
土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的重要力学性质之一。
主要对与土的抗剪强度有关的试验方法及其在工程中应用的问题做了介绍和探讨。
土强度的试验方法及应用。
土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的能力。
在土力学中，采用摩尔—库仑强度准则，用内摩擦角和内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律，即在土的破裂面上，抗剪强度随法向应力增长的规律。
土的抗剪强度指标和土的原始状态、应力路径、应力历史、排水条件等因素有关，考虑不同因素影响时，应采用不同的试验方法。
土的抗剪强度的试验方法，目前室内最常用的是直接剪切试验和三轴压缩试验，后者是较为完善的方法。
土的剪切试验有三种方法：①不固结不排水水剪（UU）；②固结不排水剪（CU）；③排水剪（CD）。
根据有效应力原理，土的抗剪强度是由土的有效应力决定的，孔隙水压力对于土的抗剪强度没有任何作用，在没有超静孔隙水压力或者孔隙水压力可以确定时，都应当用有效应力强度指标。
上述3种试验方法中不固结不排水剪试验结果只能用总应力指标表示，排水剪试验结果就是有效应力指标（d= ′），只有固结不排水剪试验结果可用总应力或有效应力指标来表示。
土料抗剪强度指标的选取.
- 1 -版权所有，仿冒及翻印必究水工建筑物知识点土料抗剪强度指标的选取土石坝从施工期到运用期，坝体填土及地基土的抗剪强度都在不断变化。
所以，土料的抗剪强度指标（内摩擦角φ、凝聚力c）的选用是否合理，关系到坝体的工程量和安全程度，极为重要。
一般情况下，粘性土的抗剪强度随固结度的增加而增加，稳定计算时应该采用粘性土固结后的强度指标。
确定抗剪强度指标的方法有前述的有效应力法和总应力法两种，SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定，对Ⅰ级坝和Ⅱ级以下高坝在稳定渗流期必须采用有效应力法作为依据。
Ⅲ级以下中低坝可采用两种方法的任一种。
规定中还提出了不同情况下确定抗剪强度指标的方法见表1。
表1抗剪强度指标的测定和应用控制稳定的时期强度计算方法土类使用仪器试验方法与代号强度指标试样起始状态施工期有效应力法无粘性土直剪仪慢剪C'，φ'填土用填筑含水量和填筑密度的土，地基用原状土三轴仪排水剪（S或CD）粘性土饱和度小于80%直剪仪慢剪三轴仪不排水剪测孔隙压力（Q或uu）饱和度大于80%直剪仪慢剪三轴仪固结不排水剪测孔隙压力（Q或cu）总应力法粘性土渗透系数＜10-7cm/s直剪仪快剪UC，uφ任何渗透系数三轴仪不排水剪（Q或uu）稳定渗流期和水库水位降落期有效应力法无粘性土直剪仪慢剪C'，φ'Ccu，CUφ同上，但要预先饱和，而浸润线以上的土不需饱和三轴仪排水剪（S或CD）粘性土直剪仪慢剪三轴仪固结不排水剪测孔隙压力（R或uu）水库水位降落期总应力法粘性土。
抗剪强度指标选取
抗剪强度指标选取抗剪强度是材料在受到剪切力作用下抵抗力的一种指标，用于评估材料的抗剪性能。
在工程实践中，抗剪强度的选取应该考虑以下几个因素：1.材料的抗剪性能：不同材料的抗剪性能有所差异，因此在选取抗剪强度指标时，需要综合考虑材料的特性。
常见的材料抗剪强度指标有剪切强度和抗剪模量。
剪切强度是材料在抗剪破坏时所具有的抵抗力。
它可以根据材料的破坏形态来确定，例如金属材料的剪切强度可以通过剪切试验来获取。
剪切强度可以通过弹性理论和弹塑性理论等方法计算，并且可以用于工程设计中的强度校核。
抗剪模量是材料在受到剪切力作用下的应变和应力之间的关系。
它可以描述材料的刚度和变形行为。
抗剪模量可以通过剪切试验测定获得，也可以通过材料的弹性模量和泊松比等弹性参数计算得到。
2.结构的抗剪要求：不同结构的抗剪要求也会影响抗剪强度指标的选取。
例如，对于混凝土结构而言，由于混凝土的抗剪强度较低，常常需要进行剪切加强，因此在选取抗剪强度指标时，需要综合考虑材料和结构的特点。
3.安全性要求：抗剪强度指标的选取还需要满足结构的安全性要求。
一般来说，工程设计中常常采用安全系数的概念，抗剪强度指标应能满足给定的安全系数要求。
该安全系数可以根据结构的用途、重要性和工程经验等因素来确定。
4.设计规范的要求：在实际工程设计中，常常需要按照相关的设计规范来选择抗剪强度指标。
设计规范中通常会给出相应的要求和计算方法，以保证结构的安全性和可靠性。
总之，抗剪强度指标的选取需要综合考虑材料的特性、结构的抗剪要求、安全性要求以及设计规范的要求。
通过合理选取抗剪强度指标，可以保证结构的安全性和可靠性。
土的抗剪强度试验与指标
(1)试验条件
• 施加围压充分固结
试 样
• 施加(1 -)时，阀
剪对于切门传饱过关感和程闭器土中，，试的可量连测样超接剪：静孔切孔孔压 过压隙系水数压B力=1.u0 对于程水剪中压切u产力=过B生Au程的(超中静无孔体隙积变=化A：(
• u0，=A-=u1/3
剪切过程中发生剪缩：
A>1/3
剪切过程中发生剪胀：
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
试验过程中的应力变化 P
zx z
A
x
S
xz
T
在试验资料的分析中，假定试件中的剪应力均匀分布，
在但缘加事的剪应应实力变上以最并前大非，，如试而此件处试。于件当侧的试限中件状间被态部剪，分破2的时＝应，3 变靠＝k相近 对剪1 要力小盒得边1
• 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。
3. 试验优缺点
P
A
类似试验： 环剪试验 单剪试验
S T
优点 设备简单，操作方便 结果便于整理 测试时间短
缺点 试样应力状态复杂 应变不均匀 不能精确控制排水条件 剪切面固定
土样
1、试验原理与资料处理
P
A
S
T
f
τf=c＋tg
c O
f
σ = 300KPa σ = 200KPa σ = 100KPa
ε
2、试验分类
通过控制剪切速率来近 似模拟排水条件
P A
S T
6转/分钟－－慢剪 12转/分钟－－快剪
剪切指标的选用
剪切指标的选用
1、快剪（不排水剪）
这种试验方法要求在剪切过程中土的含水量不变，因此，无论加垂直压力或水平剪力，都必须迅速进行，不让孔隙水排出。
适用范围：加荷速率快，排水条件差，如斜坡的稳定性、厚度很大的饱和粘土地基等。
2、固结快剪（固结不排水剪）
试样在垂直压力下排水固结稳定后，迅速施加水平剪力，以保持土样的含水量在剪切前后基本不变。
试用范围：一般建筑物地基的稳定性，施工期间具有一定的固结作用。
3、慢剪（排水剪）
土样的上、下两面均为透水石，以利排水，土样在垂直压力作用下，待充分排水固结达稳定后，再缓慢施加水平剪力，使剪力作用也充分排水固结，直至土样破坏。
适用范围：加荷速率慢，排水条件好，施工期长，如透水性较好的低塑性土以及再软弱饱和土层上的高填土分层控制填筑等等。
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土体抗剪强度指标的选用
一、土强度指标
在深基坑设计中，土压力的计算是支护设计的基础依据和关键所在，而在土压力计算中，土体的粘聚力c、内摩擦角Φ又是最基本的参数。
例如，同一种饱和粘性土，在固结排水和固结不排水试验中就表现出不同的摩擦角，而在不固结不排水试验中，内摩擦角为零。
在进行土强度指标试验时，分为三种情况考虑，即三轴的不固结不排水剪（UU），固结不排水剪（CU）及固结排水剪（CD），与其相对应的直接剪切试验分别为快剪，固结快剪和慢剪。
有人将直剪试验的固结快剪说成是固结不排水试验，将快剪称为不排水试验，也是错误的。
对于粘性土，很快的剪切速度对于粘土确实限制了排水，其固结快剪指标往往与三轴固结不排水试验相近；
但是对于粉土、砂土来说，固结快剪和固结不排水可能就完全不同。
由于直剪试验上下盒之间存在缝隙，对于渗透系数比较大的砂土，即便在快剪过程中，这种缝隙也足以排水。
因此，对于砂土而言，固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应力指标。
把三轴固结不排水试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。
二、各种规范对土压力计算参数的规定
各种规范中关于土压力的计算参数的规定五花八门：
1、建设部行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）
对于砂性土，采用水土分算，取土的固结不排水抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算；对于粘性土及粉性土，采用水土合算，地下水以下取饱和重度和总应力固结不排水（固结快剪）抗剪强度指标计算。
水土合算，采用固结快剪峰值强度指标有争议。
2、冶金工业部标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258－97）
一般情况宜按照水土分算原则计算，有效土压力取有效应力抗剪强度指标指标，粘性土无条件取得有效应力强度指标时，可采用固结不排水（固结快剪）指标代替。
当具有地区工程实践经验时，对粘性土也可采用水土合算原则，取总应力固结不排水抗剪强度指标计算。
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
对于砂性土，宜按照水土分算原则计算，对粘性土宜按照水土合算的原则计算。
对于饱和粘性土，用在“自重应力预固结的不固结不排水三轴试验（UU）确定抗剪强度指标”。
4、上海市《基坑工程设计规程》（DBJ08－61－97）
按水土分算原则计算土压力时，可采用总应力抗剪强度指标，其中计算点处的总应力抗剪强度指标，按三轴固结不排水试验或直剪固结快剪试验峰值强度指标取用。
对粘性土，有工程经验时可按水土合算计算，采用经验土压力系数。
解释：水土合算不采用直剪固结快剪指标。
5、上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08－11－1999）
推荐采用水土分算原则，土的抗剪强度指标采用计算点处土的内摩擦角、粘聚力直剪固结快剪试验的峰值平均值确定。
6、浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000）
按照浙江基坑规范5.1.3规定：侧压力应根据不同类型土层、排水条件分别采用采用以下方法计算。
a、对淤泥、淤泥质土，应采用土的不排水试验强度指标和饱和重度按水土合算计算侧压力。
b、对砂性土，应采用有效应力强度指标和土的有效重度按水土分算原则计算侧压力。
c、对粉性土、粘性土等，宜采用有效应力强度指标和土的有效重度按水土分算原则计算。
有工程经验时，也可采用三轴固结不排水试验总应力强度指标按水土合算原则计算侧压力。
7、深圳市标准《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG 05－96）
对粘土采用快剪或者三轴不固结不排水（UU）试验指标，对饱和软粘土，
对砂土，粉土采用直剪固结快剪或者三轴固结不排水试验强度指标。
在进行快剪或者不固结不排水时，应在自重应力下预固结后，再进行剪切。
二、各种规范对基坑稳定性计算参数的规定
各种规范的规定方法如下表所示：
表1 各规范推荐采用的土层抗剪强度指标调查表。