土的抗剪强度知识点总结
第六章-土的抗剪强度
➢ 2、固结不排水试验（CU）
学 ➢ 3、固结排水试验（CD）
三轴压缩实验优缺点
土 ➢ 优点：
（1）可严格控制排水条件
力 （2）可量测孔隙水压力 （3）破裂面在最软弱处 ➢ 缺点：
学 （1）2=3，轴对称 （2）实验比较复杂
三、真三轴试验
土 力 学
四、无侧限抗压强度试验
力
f
cu
1 2
1
3
13 1uf 3uf 13
学 在不排水条件土 下体 ，孔 饱隙 和水压 B力 1，系改数变周
压力增量只会水 引压 起力 孔的 隙变化引 ，起 而土 不体 会 有效应力的变样 化在 ，剪 各切 试破坏应 前力 的相 有等 效 以抗剪强度不变。
二、固结不排水抗剪强度
0点说明未受任何固结压力的土，它不具有抗
学 ③土单元体的任何一个面上τ=τf时，就会发生剪 切破坏。此时土单元体的应力状态满足极限平 衡条件。
四 极限平衡条件的应用
土 已知土内一点M的主应力σ1m和σ3m ,以及土的内 摩擦角C、φ，可以判断该点土体是否破坏。
对于无粘性土
力1
m
sin
1 1 m 1m
3m 3m
m
学
＞
m
m
＜
m
莫尔应力圆的
半径
1 2
1
3
圆心：
(1 2
1
3
,0 )
土
A
I. II. III.
c
力
莫尔圆与抗剪强度之间的关系
抗剪强度包线与莫尔应力圆之间的关系有三种：
学 •（1）整个莫尔圆位于抗剪强度包线的下方 •（2）莫尔圆与抗剪强度包线相切（切点为A） •（3）莫尔圆与抗剪强度包线相割
最新5-第五章土的抗剪强度-汇总
第五章 土的抗剪强度
与大主应力σ1面 成角的面上的正应力σ和剪应力可表示为：
1313co2s
22
1313co2s
2
2
13sin2
2
1322132
2
2
在στ坐标平面内，土单元体的应力状态的轨迹是一个圆，圆心落在σ轴上，与 坐标原点的距离为(σ1+ σ2)/2,半径为(σ1- σ2)/2, 该圆就称为莫尔应力圆。
由计算结果表明， σ3＜σ3f , 所以该单元土体早已破坏。
2020/8/12
第五章 土的抗剪强度
②计算达到极限平衡条件时所需要得大主应力值为σ1f，此时把 实际存在的大主应力σ3 =480kPa及强度指标c，φ代入公式计算 ，则得
由计算结果表明， σ1 ＞σ1f ，所以该单元土体早已破坏。
2020/8/12
稳定 极限 破坏
2020/8/12
第五章 土的抗剪强度
（二）土的极限平衡条件 把τ=τf 时的极限平衡状态作为土的破坏准则：土体中某点任意
面上剪应力满足该式，该点破坏。 为了得到极限平衡条件表达式，可以把莫尔应力圆与库仑抗剪
强度定律互相结合起来，通过两者之间的对照来对土所处的状态进 行判别。
把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态（破坏状态 ）—称为莫尔－库仑破坏准则，它是目前判别土体(土体单元)所处 状态的最常用或最基本的准则。
对于砂土 τf=σtgφ 对于粘性土 τf=c+σtgφ c、 φ为土体总应力强度指标；
库仑抗剪强度（有效应力）表达式：
对于砂土 τf=σ’tgφ’ 对于粘性土 τf=c’+σ’tgφ’ c’ 、 φ’为土体有效应力强度指标；
对粘性土，抗剪强度由凝聚分量
土的抗剪强度汇总
第七章 土的抗剪强度第一节 概述建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降过大，或是差异沉降过大造成的；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。
对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）来说，主要是后一个原因。
从事故的灾害性来说，强度问题比沉降问题要严重的多。
而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。
①土的抗剪强度（τf ）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。
②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。
其物理意义：可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。
无粘性土一般无连结，抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成，这与粒度、密实度和含水情况有关。
粘性土颗粒间的连结比较复杂，连结强度起主要作用，粘性突的抗剪强度主要与连结有关。
决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，土的组成、状态和结构；而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关；此外，还决定于它当前所受的应力状态。
土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定，试验中，仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定强度值有很大的影响。
第二节 抗剪强度的基本理论一、库仑定律（剪切定律） 1773年 法国学者在法向应力变化范围不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。
无粘性土：φστtg f ⋅= 粘性土：φστtg f ⋅=+c式中：f τ：土的抗剪强度，Kpa ；σ：剪切面的法向压力，Kpa ；φtg ：土的内摩擦系数；υ：土的内摩擦角，度； c ：土的内聚力，Kpa 。
σφtg ：内摩擦力。
库仑定律说明：（1）土的抗剪强度由土的内摩擦力σφtg 和内聚力c 两部分组成。
（2）内摩擦力与剪切面上的法向应力成正比，其比值为土的内摩擦系数φtg 。
土力学第五章土的抗剪强度
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本章主要内容
5.1 抗剪强度概述 5.2 土的抗剪强度试验 5.3 土的抗剪强度及破坏理论 5.4 砂类土的抗剪强度特征 5.5 粘性土的抗剪强度特征 5.6 特殊粘性土的抗剪强度特征 5.7 粘性土的流变特性 5.8 土的动力强度特性
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土工结构物或地基
土
▪渗透问题 ▪变形问题 ▪强度问题
随着轴向应变的增 加，松砂的强度逐渐增 加，曲线应变硬化。
体积开始时稍有 减小，继而增加，超 过它的初始体积 体积逐渐减小
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§ 5.5 粘性土的抗剪强度特征
一.不排水试验（UU试验）
在不排水条件下，施加周围压力增量σ3 ， 然后在不允许水进出的条件下，逐渐施加附 加轴向压力q，直至试样剪破 工程背景：应用与饱和粘土、软粘土快速
土的破坏主要是由于剪切所引起的，剪切破坏是土体破坏的 主要特点。
与土体强度有关的工程问题：建筑物地基稳定性、填方或挖 方边坡、挡土墙土压力等。
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概述
崩塌
平移滑动
旋转滑动
流滑
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概述
乌江武隆县兴顺乡 鸡冠岭山体崩塌
• 1994年4月30日上午11时 45分
• 崩塌体积530万m3，30万 m3堆入乌江，形成长110m、 宽100m、高100m的碎石 坝，阻碍乌江通航达数月 之久。
剪应力τ= (σ1- σ3 )/2=130kPa 由于τ< τf，说明土单元中此编点辑p尚pt 未达到破坏状态。
§ 5.3 抗剪强度实验
按常用的试验仪器可将剪切试验分：
直接剪切试验 三轴压缩试验 无侧限抗压强度试验 十字板剪切试验四种
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一、直接剪切试验
(完整版)土的抗剪强度
一、土的抗剪性
土是由固体颗粒组成的，土粒间的连结强度远远小于土粒本身的强度，故在外力作用下土粒 之间发生相互错动，引起土中的一部分相对另一部分产生滑动。土粒抵抗这种滑动的性能， 称为土的抗剪性。 土的抗剪性是由土的内摩擦角 φ 和内聚力 c 两个指标决定。对于高层建筑地基稳定性分析、 斜坡稳定性分析及支护等问题，c、φ 值是必不可少的指标。 无粘性土一般没有粘结力，抗剪力主要由颗粒间的滑动摩擦以及凹凸面间镶嵌作用所产生的 摩擦力组成，指标"内摩擦角 φ"值的大小，体现了土粒间摩擦力的强弱，也反映了土的抗 剪能力； 粘性土的抗剪力不仅有颗粒间的摩擦力，还有相互粘结力，不同种类的粘性土，具有不同的 粘结力，指标"内聚力 c"值的大小，体现了粘结力的强弱。因此，对于粘性土的抗剪能力， 由内摩擦角 φ 和粘聚力 c 两个指标决定。
三、影响土体抗剪强度的因素分析
决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，土的组成、状态和结构；而 这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关；此外，还决定于它当前所受的应力状态。
土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定，试验中，仪器的种类和试验方法以 及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定强度值有很大的影响。
一、直接剪切试验
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。
应变控制式直剪仪主要部件由固定的上盒和活动的下盒组成，试样放在盒内上下两块透 水石之间。试验时，由杠杆系统通过加压活塞和透水石对试件施加某一垂直压力 σ，然后等 速转动手轮对下盒施加水平推力，使试样在上下盒的水平接触面上产生剪切变形，直至破坏， 剪应力的大小可借助与上盒接触的量力环的变形值计算确定。假设这时土样所承受的水平向 推力为 T，土样的水平横断面面积为 A，那么，作用在土样上的法向应力则为σ＝P/A，而 土的抗剪强度就可以表示为 f ＝T/A。ຫໍສະໝຸດ 主要内容第一节 概述
土的抗剪强度汇总
第七章 土的抗剪强度第一节 概述建筑物由于土的原因引起的事故中，一部分是沉降过大，或是差异沉降过大造成的；另一方面是由于土体的强度破坏而引起的。
对于土工建筑物（如：路堤、土坝等）来说，主要是后一个原因。
从事故的灾害性来说，强度问题比沉降问题要严重的多。
而土体的破坏通常都是剪切破坏；研究土的强度特性，就是研究土的抗剪强度特性。
①土的抗剪强度（τf ）：是指土体抵抗抗剪切破坏的极限能力，其数值等于剪切破坏时滑动的剪应力。
②剪切面（剪切带）：土体剪切破坏是沿某一面发生与剪切方向一致的相对位移，这个面通常称为剪切面。
其物理意义：可以认为是由颗粒间的内摩阻力以及由胶结物和束缚水膜的分子引力所造成的粘聚力所组成。
无粘性土一般无连结，抗剪强度主要是由颗粒间的摩擦力组成，这与粒度、密实度和含水情况有关。
粘性土颗粒间的连结比较复杂，连结强度起主要作用，粘性突的抗剪强度主要与连结有关。
决定土的抗剪强度因素很多，主要为：土体本身的性质，土的组成、状态和结构；而这些性质又与它形成环境和应力历史等因素有关；此外，还决定于它当前所受的应力状态。
土的抗剪强度主要依靠室内经验和原位测试确定，试验中，仪器的种类和试验方法以及模拟土剪切破坏时的应力和工作条件好坏，对确定强度值有很大的影响。
第二节 抗剪强度的基本理论一、库仑定律（剪切定律） 1773年 法国学者在法向应力变化范围不大时，抗剪强度与法向应力的关系近似为一条直线，这就是抗剪强度的库仑定律。
无粘性土：φστtg f ⋅= 粘性土：φστtg f ⋅=+c式中：f τ：土的抗剪强度，Kpa ；σ：剪切面的法向压力，Kpa ；φtg ：土的内摩擦系数；υ：土的内摩擦角，度； c ：土的内聚力，Kpa 。
σφtg ：内摩擦力。
库仑定律说明：（1）土的抗剪强度由土的内摩擦力σφtg 和内聚力c 两部分组成。
（2）内摩擦力与剪切面上的法向应力成正比，其比值为土的内摩擦系数φtg 。
6.土的抗剪强度
第五章土的抗剪强度在外荷载作用下，土工建筑物和地基内部会产生剪应力和相应的变形，与此同时也会引起抵抗这种剪切变形的阻力。
当土体内的剪应力和抗剪应力处于平衡状态时，土工建筑物和地基会保持稳定。
随着剪应力的增加，抗剪应力相应也会增加，但是抗剪应力增加有一个限度，达到这一限度时，土体就要发生破坏，这个限度称为土的抗剪强度。
如果土体内某一部分的剪应力达到它的抗剪强度时，该部分的土体就出现剪切破坏或产生塑性流动，最终可能导致一部分土体沿着某个面相对于另一部分土体产生滑动，发生整体破坏。
一、库仑定律与土的极限平衡条件1、库仑定律1776年库仑根据砂土剪切试验的结果提出砂土抗剪强度公式后来对粘性土进行剪切试验，得到粘性土抗剪强度公式2、土的抗剪强度影响因素摩擦力：土的原始密度、剪切面上的法向总应力、土粒的形状、土粒的表面粗糙程度、土的颗粒级配粘聚力：粘粒含量、矿物成分、含水量、土的结构3、土中某点的应力状态土体内部某点不同方位上截面上应力(正应力和剪应力)的集合。
土体内部某点的不同方位上所有截面应力组合均在莫尔应力圆上，圆心坐标[1/2(+ )，0]，应力圆半径r＝1/2(－ )。
因此土的应力状态可以用莫尔应力圆表示。
4、土的极限平衡条件把抗剪强度包线与描述土体中某点的莫尔应力圆绘在同一座标系中，根据两者的相对位置判断土体该点所处的状态。
莫尔应力圆位于抗剪强度包线的下方，该点处于弹性平衡状态。
莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，该点处于极限平衡状态莫尔应力圆与抗剪强度包线相割，该点已经被剪破。
土体处于极限平衡状态的极限平衡条件：二、土的抗剪强度试验1、直接剪切试验2、三轴剪切试验3、无侧限抗压强度试验4、十字板剪切试验三、不同排水条件下的剪切试验成果1、总应力强度指标和有效应力强度指标土的抗剪强度并不是由剪切面上的法向总应力决定，而是取决于剪切面上的有效法向应力，可以根据有效应力表示的土体抗剪强度表达式表示有效应力强度指标确切的表示出土的抗剪强度的实质。
《土质学与土力学》第7章 土的抗剪强度
直剪仪内土样的应力和应变
Nanjing University of Technology
三轴压缩试验
三轴压缩试验也称三轴剪切试验，是测定土抗剪强度较为完善的方 法。三轴压缩仪由压力室、轴向加荷系统、施加围压系统、孔隙水压力
量测系统等组成。
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土的抗剪强度指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土的主要力学性质之一。 土体的破坏通常部是剪切破坏。 建筑物地基在外荷载作用下将产生剪应力和剪切变形，土具有抵抗剪应力的
潜在能力——剪阻力，它随着剪应力的增加而逐渐发挥，剪阻力被完全发挥时，
土就处于剪切破坏的极限状态，此时剪应力也就到达极限，这个极限值就是土的 抗剪强度。 如果土体内某—部分的剪应力达到土的抗剪强度，在该部分就开始出现剪切 破坏。随着荷载的增加．剪切破坏的范围逐渐扩大，最终在土体中形成连续的滑 动面，地基发生整体剪切破坏而丧失稳定性。 剪阻力的发挥
Nanjing University of Technology
土体中任意点的应力（莫尔应力圆）
土体内部的滑动可沿任何一个面发生，只要该面上的剪应力等于它的 抗剪强度。所以，必须研究土体内任一微小单元的应力状态。
在平面问题或轴对称问题中。取某一土体单元，若其大主应力1 和
小主应力3的大小和方向已知，则与大主应力而成角的任一平面上的法 向应力和剪应力τ可由力的平衡条件求得。
正比)，另—部分是土粒之间的粘结力，它是由于粘性土颗粒之间的胶
结作用和静电引力效应等因素引起的。
Nanjing University of Technology
大量试验表明，土的抗剪强度不仅与土的性质有关，还与试验时的
排水条件、剪切速率、应力状态和应力历史等许多因素有关。其中最重 要的是试验时的排水条件．根据K ．太沙基(Terzaghi) 的有效应力概念， 土体内的剪应力仅能由土的骨架承担，由此，土的抗剪强度应表示为剪 切破坏面上法向有效应力的函数．库伦公式应修改为： τf =′tan′ τf = c′＋′tan′ 式中 ′—— 剪切滑动面上的法向有效应力，kPa c′—— 土的有效粘聚力(内聚力)，kPa
土体剪切特性—抗剪强度理论
a
σ′
18.1 土的强度
➢ 因此，剪切破坏是土体破坏的主要形式。
➢ 土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力。
滑裂面
坑壁支护
基坑坑壁滑动破坏
滑裂面
边坡滑坡
18.2 库伦定律
➢ 库仑经过试验，得出以下关系式：
砂土： =
黏性土： = +
• 在一定载荷范围内，土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系。
• 其中c、被称为土的抗剪度指标。
•
为剪切破裂面与大主应力的作用面的夹角，其大小等于45° +
2
18.2 库伦定律
长期的实验研究指出，土的抗剪强度不仅与土的性质有关，还与试验时的
排水条件、剪切速率、应力状态和应力历史等许多因素有关，其中最重要的
是试验时的排水条件，根据太沙基的有效应力原理，土体内的剪应力只能由
土的骨架承担，因此，库伦公式应表达为：
砂土： f tan
黏性土： f c tan
18.3 土中某点应力状态
➢ 土体内某一点的应力状态如下：
1—竖向应力（最大主应力），3—侧向应力（最小主应力）
➢ 剪切面上的应力状态为：
—法向应力、正应力，—剪应力、切应力
1
3
3
1
3
1
18.1 土的强度
➢ 前面我们从太沙基的土有效应力原理已经知道：土体承受的上覆荷载主要
由土颗粒的有效应力承担。而有效应力是由土颗粒之间的黏结作用和相互
之间的咬合作用组成。
➢ 黏结作用产生的力称为土的黏聚力（内聚力）。
➢ 咬合作用产生的咬合与摩擦称为土的内摩擦角。
第五章土的抗剪强度
龙观嘴 黄崖沟
乌江
2. 各种类型的滑坡
2000年西藏易贡巨型滑坡
平面示意图
5520m
2210m
2264m
滑坡堆积体 滑坡堆积区
2340m 2165m
2. 各种类型的滑坡
滑裂面
边坡
3. 地基的破坏
粘土地基上的某谷仓地基破坏
3. 地基的破坏
p
滑裂面
地基
5.1.1 莫尔—库仑破坏准则 总应力法
0 0 199tan38 155kPa
由于τ=162> τf=155，说明A点破坏。
判断A点方法二：σ1f σ 3tan 2 (45 0 ) 2ctan(45 0 )
0
σ1＞σ1f
σ3＞σ1f
504.45kPa σ1f σ1 530 土体破坏 σ1＜σ1f 土体不破坏
2
3 1 tan2 45o
2
强度包络线
极限平衡应力状态： 有一对面上的应力状态达到 = f
土的强度包线：所有达到极限平衡状态的莫尔圆的公切线。
f
【例题】已知某土体单元的大主应力σ1＝380kPa，小主 应力σ3＝210kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标 c=20kPa，υ＝19°，问该单元土体处于什么状态？ 解 （1）直接用τ与τf的关系来判别
轴向加压杆 顶帽 有机玻璃罩
试 样
1
压力室
3 3
3
透水石 排水管
阀门
3
1
橡皮膜 压力水
三轴试验的试验类型
1.不固结不排水试验（UU试验）
在不排水条件下，施加周围压力增量σ3 ， 然后在不允许水进出的条件下，逐渐施加附 加轴向压力q，直至试样剪破 工程背景：应用与饱和粘土、软粘土快速 施工测定cu 、u 接近不固结不排水剪切条件
土的抗剪强度
f tan c 129.7kPa 最大剪应力面上τ<τf ，所以，不会沿剪应力最大的面发生破 坏
库仑定律
土的剪切试验方法
• 直接剪切试验
试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）
剪切试验
剪前施加在试样顶面上 的竖向压力为剪破面上 的法向应力，剪应力由 剪切力除以试样面积
三轴剪切试验
• 应变控制式三轴仪：压力室，加压系统，量测系统 组成 • 应力控制式三轴仪
试验步骤: 1.装样 2.施加周围压力 3.施加竖向压力
3
3
△
3 3
3
3
△
【解答】 已知1=430kPa，3=200kPa，c=15kPa， =20o
1.计算法
1 f
o o 3 tan 45 2c tan 45 450 .8kPa 2 2
2
计算结果表明：1f大于该单元土体实际大主应力1， 实际应力圆半径小于极限应力圆半径，所以，该单 元土体处于弹性平衡状态
2 2
莫尔应力圆方程
1 1 1 3 2 1 3 2 2
dlcos A(, )
1
圆心坐标[1/2(1 +3 )，0] 应力圆半径r＝1/2(1－3 )
O
3
2 1/2(1 +3 )
1
P A
f T A
在法向应力作用下，剪应力与剪切位移关系曲线， 根据曲线得到该作用下，土的抗剪强度
剪应力（kPa) a b 1 2
4mm
剪切位移△l (0.01mm)
• 在不同的垂直压力下进行剪切试验，得相应的抗剪 强度τf，绘制τf - 曲线，得该土的抗剪强度包线
土的抗剪强度.
b. 有效应力路径 增加 1 u p' p u(t)
q' q
其中 u A 1 ， 所以u不是常量。
q=(1- 3)/2
Kf/
Kf
a
450
p
P=(1+ 3)/2 P/=(1/+ 3/)/2
图5-14 不排水剪切应力路径
3）破坏包线与破坏主应力线关系
1 3 2S f
S f f (1 2 3 )
2．广义密色斯理论
(1
2)2
(
2
3 )2
(1
3 )2
6E 1 v
wf
式中 E——材料的弹性模量
v ——材料的泊松比
wf ——畸变能的极限值 3．莫尔——库伦理论
， wf
f (I1)
测定正常固结饱和软粘土 (u 0) 的不排水抗剪强度 Cu和灵敏度 St （三）测试原理：
Cu
f
2M max D2 (H D )
3
其中：假 fh fv （f 各向同性）
M1——柱体的上、下面的抗剪强度对 圆心所产生的抗扭力矩
M
——圆柱面上的剪应力对圆心所产
2
二、粘聚强度 细粒土的粘聚力取决于土粒间的
1
3tg2
4
2
3
1tg
2
4
2
当 0 时， 1 3 2c
3 1 2c
归纳莫尔——库伦破坏理论，可表达为如下三个要点： 1．破坏面上，材料的抗剪强度是法向应力的函数。
第五章土的抗剪强度及其参数确定
第五章土的抗剪强度及其参数确定土的抗剪强度是土体在受到剪切力作用下抵抗破坏的能力。
土的抗剪强度是土力学中的重要参数，用于设计土体的承载力及稳定性。
土的抗剪强度与土体的力学性质有关，主要包括土粒间的摩擦力和粘聚力。
土粒间的摩擦力是由于土粒之间的接触而产生的阻力，而粘聚力是吸附在土粒表面的水膜力量。
土的抗剪强度可通过劈裂强度和摩擦强度来表示，即抗剪强度=粘聚力+摩擦力。
土体的抗剪强度可通过室内试验测定。
常见的试验方法有直剪试验、三轴剪切试验和扭转试验等。
其中，直剪试验是最简单的一种试验方法，适用于研究土体的剪切特性及其参数的确定。
直剪试验是将土样切割成一定形状的试件，然后施加垂直于剪切面的正压力和平行于剪切面的剪切力，观察土样的破坏模式及其抗剪强度。
试验可以得到剪切应力-剪切应变曲线，从而确定土体的抗剪强度及其参数。
直剪试验中，土样的形状和尺寸对试验结果有一定影响。
常见的土样形状有圆形、方形、矩形等。
土样尺寸的选择要符合土体的工程实际，并考虑统计性。
在试验过程中，还需控制剪切速率、正压力等试验条件。
直剪试验得到的剪切应力-剪切应变曲线常表现为线性段和非线性段。
线性段表征土体的弹性特性，非线性段表征土体的塑性特性。
通过拟合这两个段的曲线，可以确定土体的抗剪强度及其参数。
土体的抗剪强度参数主要包括内摩擦角和粘聚力。
内摩擦角是土体摩擦力大小的一种表征，可通过试验结果计算得到。
粘聚力是土体粘聚力大小的一种表征，需要通过试验得到。
根据试验结果，可以进一步确定土体的抗剪强度参数。
土的抗剪强度及其参数对土体的工程设计和稳定性分析具有重要的意义。
确定准确的抗剪强度参数可以保证土体工程的安全可靠性，也有助于优化土体的设计和施工方案。
因此，在土力学和岩土工程中，研究土的抗剪强度及其参数的确定是一个重要的课题。
土的抗剪强度知识点总结
1、土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
2、莫尔应力圆：在σ-τ坐标平面内，土单元体应力状态的轨迹是一个圆，圆心落在σ轴上，与坐标原点的距离为(σ1+ σ2)/2，半径为(σ1- σ2)/2。
3、土的极限平衡条件：可以把莫尔应力圆与库仑抗剪强度定律互相结合起来。
通过两者之间的对照来对土所处的状态进行判别。
把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态确定为破坏状态—称为莫尔－库仑破坏准则，它是目前判别土体（土体单元）所处状态的最常用或最基本的准则。
4、莫尔－库仑强度理论（1）土单元的某一个平面上的抗剪强度τf是该面上作用的法向应力σ的单值函数，τf=f(σ)；（2）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似τf=c+σtgφ；（3）某土单元的任一个平面上τ=τf，该单元就达到了极限平衡应力状态；5、莫尔－库仑强度的相关公式6、常见剪切试验直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验(现场)。
7、直接剪切试验为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢将直剪试验划分为三种试验类型：快剪（Q）、固结快剪（R）、慢剪（S）。
8、快剪试验适用于渗透系数小于10-6cm /s的细粒土。
试验时在试样上施加垂直压力后，拔去固定销钉，立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切，使试样在3min~5min 内剪破。
试样每产生剪切位移0.2mm~0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，或继续剪切至剪切位移为 4mm时停机，记下破坏值；当剪切过程中测力计读数无峰值时，应剪切至剪切位移为6mm时停机。
试验所得的强度称为快剪强度，相应的指标称为快剪强度指标，以cQ，φQ表示。
9、固结快剪试验适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
试验时对试样施加垂直压力后，每小时测读垂直变形一次，直至变形稳定。
变形稳定标准为变形量每小时不大于0.005mm。
再拔去固定销，剪切过程同快剪试验。
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1、土的抗剪强度：土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
2、莫尔应力圆：在σ-τ坐标平面内，土单元体应力状态的轨迹是一个圆，圆心落在σ轴上，与坐标原点的距离为(σ1+ σ2)/2，半径为(σ1- σ2)/2。
3、土的极限平衡条件：可以把莫尔应力圆与库仑抗剪强度定律互相结合起来。
通过两者之间的对照来对土所处的状态进行判别。
把莫尔应力圆与库仑抗剪强度线相切时的应力状态确定为破坏状态—称为莫尔－库仑破坏准则，它是目前判别土体（土体单元）所处状态的最常用或最基本的准则。
4、莫尔－库仑强度理论
（1）土单元的某一个平面上的抗剪强度τf是该面上作用的法向应力σ的单值函数，τf=f(σ)；
（2）在一定的应力范围内，可以用线性函数近似τf=c+σtgφ；
（3）某土单元的任一个平面上τ=τf，该单元就达到了极限平衡应力状态；
5、莫尔－库仑强度的相关公式
6、常见剪切试验
直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验(现场)。
7、直接剪切试验
为了考虑固结程度和排水条件对抗剪强度的影响，根据加荷速率的快慢将直剪试验划分为三种试验类型：快剪（Q）、固结快剪（R）、慢剪（S）。
8、快剪试验
适用于渗透系数小于10-6cm /s的细粒土。
试验时在试样上施加垂直压力后，拔去固定销钉，立即以0.8mm/min的剪切速度进行剪切，使试样在3min~5min 内剪破。
试样每产生剪切位移0.2mm~0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，或继续剪切至剪切位移为 4mm时停机，记下破坏值；当剪切过程中测力计读数无峰值时，应剪切至剪切位移为6mm时停机。
试验所得的强度称为快剪强度，相应的指标称为快剪强度指标，以cQ，φQ表示。
9、固结快剪试验
适用于渗透系数小于10-6cm/s的细粒土。
试验时对试样施加垂直压力后，每小时测读垂直变形一次，直至变形稳定。
变形稳定标准为变形量每小时不大于0.005mm。
再拔去固定销，剪切过程同快剪试验。
所得强度称为固结快剪强度，相应指标称为固结快剪强度指标，以cR，φR表示。
10、慢剪试验
是对试样施加垂直压力后，待固结稳定后，再拔去固定销，以小于0.02mm/min 的剪切速度使试样在充分排水的条件下进行剪切。
这样得到的强度称为慢剪强度，其相应的指标称为慢剪强度指标，以cS，φS表示。
11、直接剪切试验优缺点
优点：直剪试验的设备简单，试样的制备和安装方便，且操作容易掌握，至今仍为工程单位广泛采用。
缺点：（1）剪破面固定；（2）排水条件不易控制；（3）应力分布不均，主应力轴旋转；（4）剪切盒内壁与试样间有摩擦。
12、三轴压缩试验
直接量测的是试样在不同恒定周围压力下的抗压强度，然后利用莫尔－库仑强度准则间接推求土的抗剪强度。
13、常规三轴压缩试验
由于压力室和试样均为圆柱形，因此两个侧向（或称周围）的应力相等并为小主应力σ3 ，而竖向（或轴向）的应力为大主应力σ1。
在增加σ1时保持σ3不变，这样条件下的试验称为常规三轴压缩试验。
根据试样的固结和排水条件不同，可分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU) 、固结排水剪（CD)。
14、三轴压缩（剪切）试验优缺点
优点：应力状态和应力路径明确；排水条件清楚，可控制；破坏面不是人为固定的；单元体试验
缺点：设备相对复杂，现场试验困难。
15、无侧限抗压强度试验
又称无侧限压力试验或单轴压力试验是周围压力σ3=0的三轴压缩试验，此时q=σ1。
测得的土样所能承受的最大轴向压力称为无侧限抗压强度，以qu 表示。
试验用圆柱状试样，可在专门的无侧限仪上进行，也可在三轴仪上进行。
16、十字板剪切试验
是一种利用十字板剪切仪在现场测定土的抗剪强度的方法。
这种试验方法适合于在现场测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀的饱和粘性土。
17、孔隙应力系数B
不排水条件下，各向相等压力增量Δσ3，孔隙应力增量为Δu
1
B=Δu1Δσ3
B是在各向施加相等压力条件下的孔隙应力系数。
它是反映土体在各向相等压力作用下，孔隙应力变化情况的指标，也是反映土体饱和程度的指标。
18、孔隙应力系数A、 A-
轴向应力增量q（即主应力差Δσ1－Δσ3）作用，孔隙水应力为Δu2
A=B
Δu2
Δσ1－Δσ3
A是在偏应力条件下的孔隙应力系数，其数值与土的种类、应力历史等有关。
A−=
Δu2
Δσ1－Δσ3
A−是综合反映主应力差(Δσ1-Δσ3)作用下孔隙应力变化情况的一个指标。
19、孔隙应力系数B-
20、砂土的内摩擦角
由于砂土的透水性强，它在现场的受剪过程大多相当于固结排水剪情况，由固结排水剪试验求得的强度包线一般为通过坐标于原点的直线，可表达为τf=σtgφd 式中：φd—固结排水剪求得的内摩擦角。
砂土抗剪强度受密度、颗粒形状、表面粗糙度和级配影响；
21、粘性土的残余强度
粘土的结构性损伤、土粒的排列变化及粒间引力减小；吸着水层中水分子的定向排列和阳离子的分布因受剪而遭到破坏。
22、重塑土：在含水率不变的条件下，使其原有结构受彻底扰动的土体（样）。
23、灵敏度：原状试样的无侧限抗压强度与相同含水率下重塑试样的无侧限抗压强度之比St= qu/qu ′ ；St —粘土的灵敏度；qu —原状试样的无侧限抗压强度；qu ′ —重塑试样的无侧限抗压强度。
24、触变性：在含水率不变的条件下粘土因重塑而软化（强度降低），软化后又随静置时间的延长而硬化（强度增长）的这种性质称为粘土的触变性。
25、蠕变是指在恒定剪应力作用下应变随时间而增长的现象。