土的抗剪强度释疑
第五章 土的抗剪强度解析
152第五章土的抗剪强度第一节概述土是固相、液相和气相组成的散体材料。
一般而言，在外部荷载作用下，土体中的应力将发生变化。
当土体中的剪应力超过土体本身的抗剪强度时，土体将产生沿着其中某一滑裂面的滑动,而使土体丧失整体稳定性。
所以，土体的破坏通常都是剪切破坏。
在工程建设实践中，道路的边坡、路基、土石坝、建筑物的地基等丧失稳定性的例子是很多的(图5-1)。
为了保证土木工程建设中建(构)筑物的安全和稳定，就必须详细研究土的抗剪强度和土的极限平衡等问题。
图5-1 土坝、基槽和建筑物地基失稳示意图(a)土坝(b)基槽(c)建筑物地基土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的能力，其数值等于土体产生剪切破坏时滑动面上的剪应力。
抗剪强度是土的主要力学性质之一，也是土力学的重要组成部分。
土体是否达到剪切破坏状态，除了取决于其本身的性质之外，还与它所受到的应力组合密切相关。
不同的应力组合会使土体产生不同的力学性质。
土体破坏时的应力组合关系称为土体破坏准则。
土体的破坏准则是一个十分复杂的问题。
到目前为止，还没有一个被人们普遍认为能完全适用于土体的理想的破坏准则。
本章主要介绍目前被认为比较能拟合试验结果，因而为生产实践所广泛采用的土体破坏准则，即摩尔—库伦破坏准则。
土的抗剪强度，首先取决于其自身的性质，即土的物质组成、土的结构和土所处于的状态等。
土的性质又与它所形成的环境和应力历史等因素有关。
其次，土的性质还取决于土当前所受的应力状态。
因此，只有深入进行对土的微观结构的详细研究，才能认识到土的抗剪强度的实质。
目前，人们已能通过采用电子显微镜、X射线的透视和衍射、差热分析等等新技术和新方法来研究土的物质成分、颗粒形状、排列、接触和连结方式等，以便阐明土的抗剪强度的实质。
这是近代土力学研究的新领域之一。
有关这方面的研究，可参152见相关的资料和文献。
土的抗剪强度主要由粘聚力c 和内摩擦角ϕ来表示，土的粘聚力c 和内摩擦角ϕ称为土的抗剪强度指标。
土的抗剪强度的概念_概述说明以及解释
土的抗剪强度的概念概述说明以及解释1. 引言1.1 概述土的抗剪强度是土体工程中非常重要的一个概念。
它指的是在土体内部存在切变作用时，土体能够抵抗该切变作用并保持形状稳定的能力。
抗剪强度是评估土的力学性质、承载能力和稳定性的重要指标之一。
1.2 定义土的抗剪强度可以分为两个方面来理解：首先，从宏观角度来看，抗剪强度是指应变固结下产生切线应力所需达到最大值。
在一定条件下，当施加沿某一平面方向的剪切应变时，通过实验可以测得该平面上允许达到的最大应力值。
其次，从微观角度来看，抗剪强度是由于岩石或土壤颗粒之间产生摩擦造成接触邻近颗粒受到相互作用而形成的。
1.3 目的本文旨在全面介绍关于土的抗剪强度概念，并说明其重要性和应用。
通过详细解释土壤抗剪强度的定义和影响因素，以及传统试验方法和先进试验方法的介绍，读者可以深入了解土壤抗剪强度与土体工程应用之间的关系。
在展示几个土体加固和处理技术的工程实践案例后，我们还将讨论抗剪强度在土体设计中的重要作用。
通过这篇文章，读者将能够更好地理解土的抗剪强度的概念及其在土体工程中的意义，并对未来研究方向提出展望。
2. 土的抗剪强度概念2.1 概述土的抗剪强度是指土体在受到剪切力作用时能够抵抗变形破坏的能力。
它是土体力学中一个重要的参数，对于工程设计、施工和地质灾害预测等具有重要意义。
2.2 抗剪强度的定义土的抗剪强度可以分为有效应力状态下的抗剪强度和总应力状态下的抗剪强度。
在有效应力状态下，土体颗粒之间由于摩擦及内聚力的作用而形成一种阻止相对滑动或破坏的抵抗力。
该抵抗力即为土体的有效应力抗剪强度。
有效应力状态下，如果施加额外水平力，就会导致不可逆性变形，并可能引发失稳。
在总应力状态下，考虑了地下水对土体孔隙水压造成的影响。
总应力状态下的土壤承受着来自地表荷载及孔隙水压带来的综合作用，在这种情况下衡量土壤较为复杂。
当存在地下水流动时，因渗流带来部分应力的释放，土壤受到的总应力也会相应减小。
房屋建筑工程中土的抗剪强度简析
后来又通过试验进一步提出了黏性土的抗剪强度表达式& 粘性土& 式 中 &2& 土 的 内 聚 力 !-./"
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"
库仑定律说明&'3% 土的抗剪强度由土的内摩擦力 01 和内 聚力 2 两部分组成"
'4%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 01"
'5%表征抗剪强度指标&土的内摩擦角 和内聚力 2" 粘性土的内聚力 2 取决于土粒间的连结程度# 内摩擦力'0 1% 较 小 " 根据库仑定律可以绘出库仑直线!其中库仑直线与横轴的夹角 称为土的内摩擦角 !库仑直线在纵轴上的截距 2 为内粘聚力" 由库仑定律可以看出! 在剪切面上的法向应力 不变时!试 验测出的 和 2 值能反映出土的抗剪强度的 ! 大小! 故称 和 2 为土的抗剪强度指标" 但是抗剪强度指标 和 2 不仅与土的性质 有关!而且与测定方法有关" 土的抗剪强度的构成 库仑定律还表明! 无黏性土的抗剪强度由土的内摩擦力'0 1%构 成 !而 黏 性 土 的 抗 剪 强 度 则 由 土 的 内 摩 擦 角 '01%和 土 的 内 粘 聚 力 '2%构 成 " 土 的 内 摩 擦 力 包 括 剪 切 面 上 土简析
文 C 孙慧
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
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。
土力学 土的抗剪强度
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各种破坏准则
土质学与土力学
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库仑定律（剪切定律）
1776年，库仑根据砂土剪切试验得到如下曲线，后推到粘性土中
f
砂土
f
c
粘土
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库仑定律说明： 砂土
（1）土的抗剪强度由土的内摩擦力和内聚 力两部分组成； （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 tan ； （3）表征抗剪强度指标：土的内摩擦角φ 和内聚力c。
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3 1
土质学与土力学
莫尔理论的缺点：
忽略了中间主应力σ2的影响。 为了消除或弥补这种缺陷，可考虑采用下面的形式：
1 2 1 2 sin 2c cos 2 2 2 3 2 2 2 2 3
按 试 验 仪 器 分Fra bibliotek土质学与土力学
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土的抗剪强度试验—直接剪切试验
试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）
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土质学与土力学
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土质学与土力学
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直接剪切试验
在法向应力作用下，剪应力与剪切位移关系曲线如图所示，可以显 示出峰值强度和残余强度。 a
高速：最大运动速度可达30cm/s 高压：最大压力可达500kPa
土质学与土力学
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土力学与地基基础——土的抗剪强度
常规试验方法的主要步骤如下：将土切成圆柱体套
在橡胶膜内，放在密封的压力室中，然后向压力室内压入
水，使试件在各向受到周围压力 3 ，并使液压在整个试
3—2 库伦公式和莫尔—库伦强度理论 一、库伦公式 1776年C．A．库伦(Coulomb)根据砂土的试验，将 土的抗剪强度表达为滑动面上法向总应力的函数，即
f tan
以后又提出了适合 粘性土的更普遍的形式
f c tan
由库伦公式可以看出，无粘性土的抗剪强度与剪切面 上的法向应力成正比，其本质是由于颗粒之间的滑动摩擦 以及”凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力，其大小决定 于颗粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级 配等因素。粘性土的抗剪强度由两部分组成：一部分是
摩擦力，另一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。
长期的试验研究指出，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K．太沙基(Terzaghi)的有效应力概念，土体
无侧限抗压强度试验所得的极限应力圆的水平切线就是破坏包线， 由图3—10(b)得
f
cu
qu 2
四、十字板剪切试验
室内的抗剪强度测试要求取得原状土样，但由于试
样在采取、运送、保存和制备等方不可避免地受到扰动，
含水量也很难保持，特别是对于高灵敏度的软粘土，室内
试验结果的精度就受到影响。因此，发展就地测定土的性
土的抗剪强度
第5章土的抗剪强度5.1概述土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度时,土体就会发生一部分相对于另一部分的移动，该点便发生了剪切破坏。
工程实践和室内试验都验证了建筑物地基和土工建筑物的破坏绝大多数属于剪切破。
例如堤坝、路堤边坡的坍滑(图5.1a)，挡土墙墙后填土失稳(图5.1b)建筑物地基的失稳(图 5.1c)，都是由于沿某一些面上的剪应力超过土的抗剪强度所造成。
因此土的抗剪强度是决定地基或土工建筑物稳定性的关键因素。
所以研究土的抗剪强度的规律对于工程设计、施工和管理都具有非常重要的理论和实际意义。
由于土的抗剪强度是岩土的重要力学性质之一，本章主要讲述叙述土抗剪强度的基本概念、土地抗剪强度的基本理论、土的抗剪强度的试验方法及土的抗剪强度指标的应用。
5.2土的抗剪强度的基本理论5.2.1直剪试验土的抗剪强度可以通过室内试验与现场试验测定。
直剪试验是其中最基本的室内试验方法。
直剪试验使用的仪器称直剪仪。
按加荷方式分为应变式和应力式两类。
前者是以等速推动剪切盒使土样受剪，后者则是分级施加水平剪力于剪力盒使土样受剪。
目前我国普遍应用的是应变式直剪仪如图5.2所示。
试验开始前将金属上盒和下盒的内圆腔对正，把试样置于上下盒之间。
通过传压板和滚珠对土样先施加垂直法向应力σ=p/F(F-土样的截面积)，然后再施加水平剪力T，使土样沿上下盒水平接触面发生剪切位移直至破坏。
在剪切过程中，隔固定时间间隔，测读相应的剪变形，求出施加于试样截面的剪应力值。
于是即可绘制在一定法应力条件下，土样剪变形λ与剪应力τ的对应关系(图5.3a)。
τf。
同一种土的几个不同土样分别施加不同的垂直法向应力σ做直剪试验都可得到相应的剪应力-剪切位移曲线(图5.3a)，根据这些曲线求出相应于不同的法向应力σ试样剪坏时剪切面上的剪应力τf。
在直角坐标σ-τ关系图中可以作出破坏剪应力的连线(图5.3b)。
土的抗剪强度试题与答案解析
第5章土的抗剪强度试题及答案一、简答题1. 土的抗剪强度指标实质上是抗剪强度参数，也就是土的强度指标，为什么2. 同一种土所测定的抗剪强度指标是有变化的，为什么3. 何谓土的极限平衡条件粘性土和粉土与无粘性土的表达式有何不同4. 为什么土中某点剪应力最大的平面不是剪切破坏面如何确定剪切破坏面与小主应力作用方向夹角5. 试比较直剪试验和三轴压缩试验的土样的应力状态有什么不同并指出直剪试验土样的大主应力方向。
6. 试比较直剪试验三种方法和三轴压缩试验三种方法的异同点和适用性。
7. 根据孔隙压力系数A、B的物理意义，说明三轴UU和CU试验中求A、B两系数的区别。
8. 同钢材、混凝土等建筑材料相比，土的抗剪强度有何特点同一种土其强度值是否为一个定值为什么9. 影响土的抗剪强度的因素有哪些10. 土体的最大剪应力面是否就是剪切破裂面二者何时一致11. 如何理解不同的试验方法会有不同的土的强度，工程上如何选用12. 砂土与粘性土的抗剪强度表达式有何不同同一土样的抗剪强度是不是一个定值为什么13. 土的抗剪强度指标是什么通常通过哪些室内试验、原位测试测定14. 三轴压缩试验按排水条件的不同，可分为哪几种试验方法工程应用时，如何根据地基土排水条件的不同，选择土的抗剪强度指标15. 简述直剪仪的优缺点。
【三峡大学2006年研究生入学考试试题】二、填空题1. 土抵抗剪切破坏的极限能力称为土的___ _ ____。
2. 无粘性土的抗剪强度来源于____ _______。
3.粘性土处于应力极限平衡状态时，剪裂面与最大主应力作用面的夹角为。
4.粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式，有效应力的表达式。
5.粘性土抗剪强度指标包括、。
6. 一种土的含水量越大，其内摩擦角越。
7. 已知土中某点，，该点最大剪应力值为，与主应力的夹角为。
8.对于饱和粘性土，若其无侧限抗压强度为，则土的不固结不排水抗剪强度指标。
9. 已知土中某点，，该点最大剪应力作用面上的法向应力为，剪应力为。
2014岩土基础------土的抗剪强度和特殊性土
第七讲土的抗剪强度和特殊性土一、内容提要：本讲主要讲述①土的抗剪强度、土中一点的应力状态、库仑定律、土的极限平衡条件、内摩擦角、粘聚力直剪试验及其适用条件、三轴试验、总应力法、有效应力法；②软土、黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土、填土；二、重点、难点：土的抗剪强度、土的极限平衡条件、三轴试验；各种特殊性土的工程特性三、内容讲解：第一节土的抗剪强度土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。
在外荷载作用下，土体中将产生剪应力和剪切变形，当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度时，土就沿着剪应力作用方向产生相对滑动，该点便发生剪切破坏。
工程实践和室内试验都证实了土是由于受剪而产生破坏，剪切破坏是土体强度破坏的重要特点，因此，土的强度问题实质上就是土的抗剪强度问题。
【例题1】当土中某点由外力所产生的剪应力达到土的抗剪强度时，该点便发生剪切破坏，此时土产生相对滑动的方向为（）。
答案：A【例题2】土的强度问题实质上是指土的（）问题。
A. 抗压强度B. 抗拉强度C. 抗剪强度D. 抗疲劳强度答案：C一、土的强度理论与强度指标(一)抗剪强度的库仑定律1776年，法国学者库仑(C。
A。
Coulomb)提出了土的抗剪强度表达形式：【例题3】抗剪强度的库仑公式为（）。
答案：B(二)土的强度理论与极限平衡条件1.土中一点的应力状态2. 摩尔—库仑强度理论在一定的压力范围内，土的抗剪强度可用库仑公式表示，当土体中某点的任一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，就认为该点已发生剪切破坏，该点也即处于极限平衡状态。
土的这种强度理论称为摩尔—库仑强度理论。
【例题5】当土体中某点的任一平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点处于极限平衡状态，此强度理论称为（）。
A. 摩尔强度理论B. 库仑强度理论C. 摩尔—库仑强度理论D. 太沙基理论答案：C3. 土中应力与土的平衡状态将抗剪强度包线与摩尔应力图画在同一张坐标图上，观察应力圆与抗剪强度包线之间的位置变化，如图15-7-2所示。
最新土力学及基础工程第五章-抗剪强度详解教学讲义PPT课件
f tanc
粘性土的抗剪强度 取 颗粒间的摩擦阻力
土力学及基础工程第五 章-抗剪强度详解
§5.1 土的抗剪强度概述
土的抗剪强度：土体抵抗剪切破坏的极限能力
工程事故
南美洲巴西于1955年开始建造一幢11层大楼，长29m,宽 12m，支撑在99根21m长的钢筋混凝土桩上。1958年1月 大厦建成时，发现大厦背后明显下沉，1月30日沉降速度达 到每小时4mm，晚上8点钟，在20秒内大厦倒塌，平躺地面， 事后查明，当地为沼泽土，邻近建筑物桩长26m，大厦桩长 21m，未打入较好土层，悬浮在软弱粘土和泥炭层中，地基 产生滑动引起倒塌。
3
1 21 3 2 2 1 21 3 2
1
A(, )
2
O 3 1/2(1 +3 ) 1
圆心坐标[1/2(1 +3 )，0] 应力圆半径r＝1/2(1－3 )
土中某点的应 力状态可用莫 尔应力圆描述
五、土的极限平衡条件
• 如果土中某一点某一平面的剪应力等于该平面上 的抗剪强度，称该点处于应力极限平衡状态，所 绘出的应力圆为极限平衡状态应力圆或破坏应力 圆
决
土的粘聚力
土的粘聚力是土粒间胶结作用和各种物理化学键作用的结果
大 土的粘聚力
小
土的矿物成分、粘粒含量 压密程度
• 三、总应力强度指标与有效应力强度指标
库仑定律
f tanc
说明：施加于试样上的垂直法向应力为总应力，c、为总应
土的抗剪强度解读
由库伦公式可知：
无粘性土的抗剪强度与剪切面上的法向应力成正比，其本质是由于土粒之间的 滑动摩擦以及凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力，其大小决定于土粒表面的粗糙 度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级配等因素。 粘性土的抗剪强度由两部分组成，一部分是摩擦力(与法向应力成正比)，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。 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： 无粘性土: τf =´tan´ =( -u) tan´ 粘性土: τf = c´＋´tan´ = c´＋( -u) tan´
5.2
一、库仑公式
土体强度理论
1773年C．A．库仑(Coulomb)根据砂土的试验，将土的抗剪强度表达为滑动面上 法向总应力的函数，即 τf = tan 以后（1776年）又提出了适合粘性土的更普遍的形式： τf = c＋ tan 式中τf —— 土的抗剪强度，kPa —— 剪切滑动面上法向总应力，kPa c —— 土的粘聚力(内聚力)，kPa —— 土的内摩擦角，度。 以上两式统称为库仑公式或库仑 定律，c、 称为抗剪强度指标或抗 剪强度参数。
根据极限应力圆与抗剪强度包线相切的几何关系，可建立以下极限平衡条件。 在土体中取一单元微体。mn为破裂面，它与大主应力的作用面成f角。破裂面位于极 限平衡状态莫尔圆的A点。将抗剪强度线延长与 轴相交于R点、由三角形ARD可知：
因
AD = RD sin 1 AD = ( 1 3 ) 2 1 RD = c cot ( 1 3 ) 2 1 1 ( 1 3 ) = [c cot ( 1 3 )] sin 2 2
土的抗剪强度名词解释
土的抗剪强度名词解释土的抗剪强度是指土力学中衡量土体抗剪能力（抗剪强度）的一种基本测试方法，主要用于判断土体抗剪性能。
通常可以用来衡量土壤在剪切荷载作用下的最大抗剪能力，是土壤力学基本性能指标之一，也是评价土质质量的重要参数。
土的抗剪强度是土壤力学性质的基本性能指标，具有重要的工程意义。
它对地基处理、地基治理以及埋深建筑物的支撑安全性等都具有重要的指导性影响。
土的抗剪强度的大小主要取决于土壤的组成，土壤中的粒子粒度、土壤中的水分含量、土壤的湿度、土壤的结构特性等。
根据土的结构和性质的不同，土的抗剪强度也不同，一般方砂强度较大，但五湖土、泥炭土等粘土类土壤的抗剪强度较小。
此外，土的抗剪强度也可以受到其他因素的影响，如气候因素、振动、场地污染等。
例如，在极端恶劣的恶劣气候条件下，受到剧烈的降雨、高温等的影响，土的抗剪强度会有所减弱。
另外，土的抗剪强度还可以受到化学因素的影响。
例如，有机物含量较高的土壤会使抗剪强度下降，而浓硫酸可以损坏土结构，使得土壤抗剪强度大大降低。
此外，振动也会影响土的抗剪强度。
地面振动有可能加剧土壤中因素的影响，从而对土的抗剪强度造成不利影响。
土壤本身可能在剪切荷载作用下就会出现破坏，它的抗剪强度可能会降低。
最后，地表受到污染也会影响土的抗剪强度。
当土壤污染物和有害物质混合时，分解过程会使土体结构变得脆弱，土的抗剪强度也会降低。
总之，土的抗剪强度是土壤力学性质的基本性能指标，可以用来衡量土壤在剪切荷载作用下的最大抗剪能力，是土壤力学基本性能指标之一，也是评价土质质量的重要参数。
它的大小主要取决于土壤的组成，粒子粒度、水分含量、湿度、结构特性等，还受到气候因素、振动、场地污染等因素的影响。
在地基处理、地基治理以及埋深建筑物的支撑安全性等都具有重要的指导性影响，因此有必要对土的抗剪强度进行全面研究和探讨。
土的抗剪强度释疑
c和φ是土的抗剪强度指标，一般解释c是粘聚力，反映土的粘聚特性；φ为内摩擦角，反映土的内摩擦特性。
粘性土的粘聚强度来源于土的原始粘聚力，如土颗粒分子间的范德华力、土颗粒间的库伦力、胶结物的胶结力等等。
内摩擦通常包含咬合摩擦（即咬合作用的锁定力）和滑动摩擦。
滑动摩擦的本质还是分子间的作用力，只不过这种作用力在阻碍相互滑动的时候，其大小与法向正压力有关罢了。
在整理土的直剪或三轴或其他抗剪强度试验结果的时候，以正应力为横坐标、剪应力为纵坐标，可得到一条抗剪强度破坏包线。
该线的截距即为c，斜率为tanφ。
在完全饱和粘性土试样的UU试验中，通常可得到一个c值，而φ为0. 然而，对该土样进行观察，容易发现该试样可能明显地具有摩擦强度。
实际上，φ等于0，并不能说明试样没有摩擦强度，只是因为破坏包线为水平线，其斜率tanφ为0罢了。
或者说，破坏包线水平，那么抗剪强度不再随着法向应力（UU试验中的围压）的增加而增大。
这是因为，即使对试样施加更大的围压，由于试样完全饱和，所增加的围压被孔隙水承担了，土体的有效应力σ3′并不增大，所以抗剪强度并不能提高。
包线水平，斜率tanφ等于0，φ当然就等于0了，而且也只能等于0了。
c和φ只是分别表示某个试验结果的破坏包线的截距和斜率罢了，并不总是能反映土的真实粘聚特性和摩擦特性。
再如，在某粘性土地基中进行原位十字板剪切试验，得到c u值，而φu也等于0. 如果取样进行CD试验，φ是否还等于0？那一般就不等于0了。
回到楼主“正常固结土，固结不排水试验的粘聚力为零”的问题。
参见图1. 先看工程中的地基土，根据先期固结压力与现有上覆压力的关系，可能存在A超固结土、B正常固结土和C欠固结土共3类。
而对于CU试验，试样只有a正常固结试样和b超固结试样共2类，没有欠固结试样（因为在CU试验的C阶段，即固结阶段，施加周围压力，排水阀是打开的，试样固结）。
如果拿来一块试样，原本是“欠固结”的（只承受过很小的固结压力），那么，在C阶段结束，即固结完成时，在围压的作用下，试样就变成正常固结的了（所谓正常固结的试样，就是先期固结压力不大于试样在C阶段所受的围压）。
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。
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。
《土质学与土力学》 7 土的抗剪强度
土质学与土力学 7土的抗剪强度《土质学与土力学》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；φ：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 。
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c和φ是土的抗剪强度指标，一般解释c是粘聚力，反映土的粘聚特性；φ为内摩擦角，反映土的内摩擦特性。
粘性土的粘聚强度来源于土的原始粘聚力，如土颗粒分子间的范德华力、土颗粒间的库伦力、胶结物的胶结力等等。
内摩擦通常包含咬合摩擦（即咬合作用的锁定力）和滑动摩擦。
滑动摩擦的本质还是分子间的作用力，只不过这种作用力在阻碍相互滑动的时候，其大小与法向正压力有关罢了。
在整理土的直剪或三轴或其他抗剪强度试验结果的时候，以正应力为横坐标、剪应力为纵坐标，可得到一条抗剪强度破坏包线。
该线的截距即为c，斜率为tanφ。
在完全饱和粘性土试样的UU试验中，通常可得到一个c值，而φ为0. 然而，对该土样进行观察，容易发现该试样可能明显地具有摩擦强度。
实际上，φ等于0，并不能说明试样没有摩擦强度，只是因为破坏包线为水平线，其斜率tanφ为0罢了。
或者说，破坏包线水平，那么抗剪强度不再随着法向应力（UU试验中的围压）的增加而增大。
这是因为，即使对试样施加更大的围压，由于试样完全饱和，所增加的围压被孔隙水承担了，土体的有效应力σ3′并不增大，所以抗剪强度并不能提高。
包线水平，斜率tanφ等于0，φ当然就等于0了，而且也只能等于0了。
c和φ只是分别表示某个试验结果的破坏包线的截距和斜率罢了，并不总是能反映土的真实粘聚特性和摩擦特性。
再如，在某粘性土地基中进行原位十字板剪切试验，得到c u值，而φu也等于0. 如果取样进行CD试验，φ是否还等于0？那一般就不等于0了。
回到楼主“正常固结土，固结不排水试验的粘聚力为零”的问题。
参见图1. 先看工程中的地基土，根据先期固结压力与现有上覆压力的关系，可能存在A超固结土、B正常固结土和C欠固结土共3类。
而对于CU试验，试样只有a正常固结试样和b超固结试样共2类，没有欠固结试样（因为在CU试验的C阶段，即固结阶段，施加周围压力，排水阀是打开的，试样固结）。
如果拿来一块试样，原本是“欠固结”的（只承受过很小的固结压力），那么，在C阶段结束，即固结完成时，在围压的作用下，试样就变成正常固结的了（所谓正常固结的试样，就是先期固结压力不大于试样在C阶段所受的围压）。
这些过程完成后，才能进行U阶段试验，即施加竖向荷载剪切。
图1
我们注意到，地基中的A超固结土，其试样在进行CU试验时，根据围压的不同，可以是a超固结试样（当围压小于地基中的先期固结压力），也可以是b正常固结试样（当围压大于或等于地基中的先期固结压力）；地基中的B正常固结土，其试样在进行CU试验时，根据围压的不同，可以是a超固结试样（当围压小于地基中的先期固结压力），也可以是b正常固结试样（当围压大于或等于地基中的先期固结压力）；同理，地基中的C欠固结土，根据CU围压的不同，也可以是a超固结试样（当围压小于地基中的有效固结压力），也可以是b正常固结试样（当围压大于或等于地基中的有效固结压力）。
所以，首先要明确什么是a超固结试样，什么是b正常固结试样。
对于b正常固结试样，进行CU试验时，首先进行固结（C阶段），然后才进行剪切（U阶段）。
为了保证试样是“正常固结”的，C阶段的围压一定不能小于该试样曾经受到过的最大固结压力。
例如，进行σ3=100kPa的试验，则试样的先期固结压力不得大于100kPa（否则就成了a超固结试样了），在C阶段固结后，进行U阶段的不排水剪切，最后可得到一个破坏时的摩尔圆；再进行一个σ3=50kPa的试验，则试样的先期固结压力不得大于50kPa（否则就成了a超固结试样了），在固结完成后，再进行剪切，又可得到一个破坏摩尔圆；……，再进行σ3=10kPa、5kPa、1kPa的试验，都要保证C阶段的围压不大于试样的先期固结压力，那么其先期固结压力就只好很小了，5kPa、1kPa，0.2kPa……，先期固结压力接近于0，最后等于0，就是没有固结、没有强度的泥浆了。
所以，这些试样的破坏摩尔圆随着围压的减小，越来越小了，最后变成了坐标原点上的一个点。
相应地，破坏包线也就过坐标原点了。
结果，截距c就变成0了。
参见图2.
图2
这里的截距c变为0，并不能说明试样就没有粘聚强度了，只不过表示破坏包线过0点罢了。
实际上，土的强度仍然是由粘聚强度和摩擦强度构成的。
参见图3.
图3
如果采用先期固结压力相对稍大的试样，进行围压很低的CU试验，那么，同样的土，就可以得到一段不过原点的破坏包线，参见图4.
图4
所以，c和φ只是某种剪切试验在正应力-剪应力坐标上的一条破坏包线的截距和倾角罢了。
因为c表示正应力为0时土的抗剪强度，所以叫它粘聚力；tanφ表示抗剪强度随正应力增加而增大的速率，所以把f叫做内摩擦角。
不同的试验，对于同一种土，可以得到不同的c、φ。
所以，在工程实践中，只有正确认识粘聚力c、内摩擦角 的本质和表现，才能正确选择强度指标测定试验方法、正确分析和使用试验结果。
这些还是比较重要的。
无论CU试验，还是CD试验，也无论是无粘性土，还是粘性土，对于正常固结试样，破坏包线都是通过0点的，其抗剪强度指标c都是等于0的，与有没有粘聚强度没有关系，粘聚强度并不能表现在一根破坏包线上。