土的抗剪强度指标及其工程应用
饱和粘性土的抗剪强度指标
饱和粘性土的抗剪强度指标引言饱和粘性土是一种土壤类型，具有高度的黏性和可变形性。
在土壤工程中，了解饱和粘性土的抗剪强度指标是非常重要的，这可以帮助工程师评估和设计土壤结构的稳定性。
本文将介绍饱和粘性土的抗剪强度指标以及评估和应用这些指标的方法。
饱和粘性土的抗剪强度指标饱和粘性土的抗剪强度可以通过以下指标进行评估：1. 剪切强度参数剪切强度参数描述了土壤在受到剪切力时的抵抗能力。
常用的剪切强度参数包括： - 内摩擦角（$\\phi$）：表示土壤粒子之间的内摩擦阻力。
$\\phi$ 的大小直接影响土壤的切变强度。
常用的测定方法包括剪切试验和倾斜试验。
- 剪切强度（c）：表示土壤的粘聚力。
c是土壤在没有内摩擦阻力的情况下的抵抗剪切的能力。
常用的测定方法包括直剪试验和钻孔取样。
2. 应变软化指标应变软化指标描述了土壤在受到剪切力时发生的体积收缩和强度降低现象。
常用的应变软化指标包括： - 压缩指数（Cc）：表示土壤的挤压性和压缩性。
Cc越大，土壤的体积收缩能力越强。
常用的测定方法包括压缩试验和固结试验。
- 固结指数（Cs）：表示土壤的压缩性和可塑性。
Cs越大，土壤的压缩性越强。
常用的测定方法包括固结试验和回弹试验。
3. 动态强度指标动态强度指标描述了土壤受到动态荷载或震动时的抵抗能力。
常用的动态强度指标包括： - 剪切模量（G）：表示土壤对剪切力的抵抗能力。
G可以通过动力触探试验和动力测试测定。
- 震动模数（M）：表示土壤受到震动时的刚度和能量耗散能力。
M的测定方法包括动力剪切试验和共振柱试验。
评估和应用抗剪强度指标的方法为了评估和应用饱和粘性土的抗剪强度指标，可以采用以下方法：1. 实验室试验实验室试验是评估土壤抗剪强度指标的常用方法，通过对土壤样本进行不同的试验，可以获得抗剪强度指标的参数值。
常用的实验室试验包括剪切试验、压缩试验、固结试验和动力试验等。
2. 野外观测野外观测是评估土壤抗剪强度指标的另一种方法，通过在现场进行测试和监测，可以获取土壤的实际工程性质。
漫谈土的抗剪强度和抗剪强度指标
漫谈土的抗剪强度和抗剪强度指标土的抗剪强度是指土体在受到剪切力作用时所能承受的最大剪应力。
土体的抗剪强度是土的力学性质之一，对土的工程应用具有重要意义。
抗剪强度指标是对土体抗剪强度进行定量描述的参数。
以下将对土的抗剪强度和相关的抗剪强度指标进行漫谈。
首先，了解土的抗剪强度的概念是理解抗剪强度指标的基础。
土是由颗粒间填充或胶结而成的，具有一定的内聚力和摩擦阻力。
当土受到剪切力作用时，颗粒之间会发生相对位移，从而产生抗剪强度。
土的抗剪强度受到多种因素的影响，包括土的粒径组成、密实程度、含水量、胶结性质等。
通常情况下，土的抗剪强度随着土的密实程度的增加而提高，但当密实程度过高时，土的抗剪强度反而会下降。
抗剪强度指标是一种定量描述土体抗剪强度的参数，通常可以通过试验来确定。
常见的抗剪强度指标包括内摩擦角（φ）和剪切强度指数（C）等。
内摩擦角是指土体在受到剪切力作用时颗粒间的摩擦阻力大小，是衡量土的抗剪强度的重要参数。
内摩擦角的大小与土的结构、颗粒形状、含水量等有关。
剪切强度指数是表示土抗剪强度的另一个指标，它是土的剪切强度与有效应力之间的比值。
剪切强度指数可以用来比较不同土体之间的抗剪强度差异。
除了内摩擦角和剪切强度指数，还有一些其他的抗剪强度指标。
如粘聚力是指土表面或颗粒间存在的一种吸附力，是衡量土抗剪强度的另一个重要指标。
粘聚力的大小与土的胶结性质、颗粒形状等有关。
另外，抗剪强度指标还可以根据土壤类型的不同而有所差异。
例如，对于粘性土来说，塑性指数（PI）是表示土抗剪强度的一个重要指标，它是液限和塑限之差。
在实际土木工程中，抗剪强度指标的选择和使用是非常重要的。
不同的工程项目需要不同的土体抗剪强度，因此需要合理地选择相应的抗剪强度指标。
常见的工程应用中，一般会选择内摩擦角和剪切强度指数进行描述土的抗剪强度。
通过试验可以得到这些指标的值，从而为工程师提供合适的参考。
综上所述，土的抗剪强度是土体在受到剪切力作用时所能承受的最大剪应力。
土的抗剪强度指标
土的抗剪强度指标土的抗剪强度是土体在受到剪切力作用下能够抵抗破坏的能力。
它是土体的重要力学性质之一，用以描述土体抵抗剪切破坏的能力大小。
土体的抗剪强度受到多种因素的影响，包括土体类型、土结构、颗粒大小、含水量、固结状态等。
土体的抗剪强度可以通过剪切试验来测定。
在剪切试验中，应用剪切力作用于土样上，并测量剪切应力与剪切变形之间的关系，以确定土体的抗剪强度参数。
常用的土体抗剪强度指标有以下几种：1.摩擦角（φ）：摩擦角是描述土体内部颗粒之间的摩擦力大小的指标。
它表示土体在受到剪切力作用下，颗粒之间能够抵抗剪切破坏的能力大小。
摩擦角是土体抗剪强度的主要指标，常用于描述非饱和土、粘性土和黏性土的抗剪强度。
2.内聚力（c）：内聚力是描述含有粘性物质的土体抵抗剪切破坏的能力大小的指标。
内聚力是由于土体中吸附水分、胶结物质的存在而产生的内聚作用，与土体的粘聚力和表面张力有关。
内聚力通常用于描述粘性土和黏性土的抗剪强度。
3.剪切强度参数（c'和φ'）：当土体处于饱和状态时，土体的抗剪强度可用剪切强度参数c'和φ'来表示。
剪切强度参数c'表示土体的内聚力，即无论剪切面上的剪切应力多小，土体都能够保持稳定。
剪切强度参数φ'表示土体的摩擦角，即土体在剪切面上具有一定的摩擦阻力。
4.渗透剪切强度（c'p和φ'p）：当土体处于非饱和状态时，土体的抗剪强度表现出与饱和土不同的特性。
非饱和土的渗透剪切强度参数c'p和φ'p与剪切强度参数c'和φ'不同，它们分别表示非饱和土的渗透剪切内聚力和渗透剪切摩擦角。
在实际工程中，土体的抗剪强度是一个重要的参数，用于评估土体的稳定性和承载力。
在土方工程、地基工程、岩土工程等领域中，土体的抗剪强度参数通常被用于计算土体的承载能力、确定土体的稳定坡度和坝体形状等。
总结起来，土体的抗剪强度指标主要包括摩擦角、内聚力、剪切强度参数以及渗透剪切强度参数。
土的抗剪强度指标及其工程应用
土的抗剪强度指标及其工程应用剪切强度是土体受到剪切变形和破坏作用时所能承受的最大剪切应力。
常用的剪切强度指标有摩擦角和剪切强度参数。
摩擦角是指土体内部颗粒间的内摩擦角，可以反映土体的内聚力大小和颗粒间的摩擦特性。
剪切强度参数则是一种实验室测试中得到的参数，常用的有黏聚强度和摩擦角。
在实际工程中，土壤的剪切强度参数是通过室内试验测试或现场地质勘探得到的。
剪切模量是土体抵抗剪切变形的能力。
在土体受到剪切作用时，会产生剪应力和剪切应变，剪切模量可以反映土体的刚度和抵抗变形的能力。
同时，剪切模量还可以用于分析土体的稳定性和变形行为。
常用的剪切模量指标有弹性模量、切变模量和泊松比等。
这些指标一般通过室内试验或现场观测得到。
土的抗剪强度指标在工程应用中具有重要的意义。
首先，它们是土力学研究的基础指标，能够揭示土体的内部性质和变形特性，为土体的工程行为提供理论基础。
其次，土的抗剪强度指标在土木工程设计中应用广泛。
例如，在地基处理和土体加固中，需要根据土壤的抗剪强度指标来设计合理的加固措施；在土的承载力分析和地基基础设计中，需要根据土壤的剪切强度和剪切模量来确定地基的稳定性和变形特性；在土石坝的设计和施工中，需要通过剪切强度参数和剪切模量来评估土体的稳定性和变形行为。
综上所述，土的抗剪强度指标是土力学研究和土木工程设计中非常重要的指标。
它们可以揭示土体的内部性质、变形特性和工程行为，为土木工程的设计提供理论基础和技术支持。
因此，在实际工程中，需要充分考虑土体的抗剪强度指标，并结合具体工程情况进行合理的设计和施工。
土的抗剪强度
土的抗剪强度土是一种常见的地质材料，在工程领域中具有广泛的应用。
土的力学特性对于土工工程和地基基础设计至关重要，而土的抗剪强度是其中一个重要的参数。
本文将探讨土的抗剪强度及其影响因素。
一、土的抗剪强度定义土的抗剪强度是指土壤在受到剪切力作用下所能承受的最大抵抗力。
土体在受到剪切力作用时，由于土颗粒间的摩擦和颗粒之间的内聚力效应，会产生一定的抵抗力。
二、土的内摩擦角和剪切强度土体的内摩擦角是一个重要的参数，它是衡量土壤颗粒间摩擦性质的指标，也是土壤抗剪强度的决定因素之一。
内摩擦角越大，土壤的抗剪强度就越大。
影响土体内摩擦角的主要因素有：土壤类型、土壤颗粒形状和大小、土壤颗粒间的渗透性以及土壤含水量等。
三、土的抗剪强度测试方法为了确定土的抗剪强度，常用的测试方法包括直剪试验和三轴试验。
直剪试验是将土样切割成适当的几何形状，并在实验设备中施加剪切力来测定土体的抗剪强度。
通过测定土样的应力-应变关系，可以得出土体的内摩擦角和剪切强度。
三轴试验则是模拟土体在不同应力状态下受到剪切力的情况，通过施加正应力和剪应力，测定土样的应力-应变关系，并计算出土的抗剪强度参数。
四、影响土的抗剪强度的因素除了土壤的内摩擦角外，还有其他因素会对土的抗剪强度产生影响。
以下是几个主要因素：1. 土壤类型：不同类型的土壤具有不同的颗粒组成和结构，因此其抗剪强度也会有所不同。
比如粘性土的抗剪强度通常较高，而砂土的抗剪强度较低。
2. 含水量：土壤含水量的变化直接影响土的抗剪强度。
适量的含水量可以增强土体的内聚力，从而提高土的抗剪强度。
然而，过多或过少的水分都会降低土的抗剪强度。
3. 土壤结构：土壤颗粒之间的间隙和排列方式会影响土的抗剪强度。
紧密的土体结构通常具有较高的抗剪强度，而疏松的结构则具有较低的抗剪强度。
4. 渗透性：土壤的渗透性对于土体的抗剪强度也有影响。
渗透性较好的土壤能够有效排水，减少孔隙水压，进而提高土的抗剪强度。
五、土的抗剪强度在工程中的应用土的抗剪强度是土工工程设计中必须考虑的一个重要参数。
(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
土的抗剪强度试验 计算公式
土的抗剪强度试验计算公式土的抗剪强度试验是评估土壤在受到剪切力作用下的抵抗能力的一种方法。
它可以帮助我们了解土壤的稳定性和承载能力，对于土木工程、建筑工程和地质工程等领域具有重要意义。
本文将探讨土的抗剪强度试验的计算公式及其在实际工程中的应用。
让我们来了解土的抗剪强度试验的背景和意义。
土壤是由颗粒状物质和孔隙水组成的，当土壤受到外部剪切力时，其内部颗粒会发生相对位移，从而产生抗剪强度。
抗剪强度是描述土壤抵抗剪切力的能力，通常用剪切强度参数表示。
土的抗剪强度试验可以通过简单的试验装置来进行，如直剪试验或剪切筒试验。
通过测量土壤在不同应力状态下的抗剪强度，可以确定土壤的力学性质，为工程设计提供依据。
土的抗剪强度试验的计算公式主要有两种，分别是莫尔-库仑准则和塔努曼公式。
莫尔-库仑准则是最常用的计算土的抗剪强度的公式之一。
它假设土壤内部颗粒之间的剪切应力与正应力成正比。
莫尔-库仑准则的公式为：τ = c + σ tanφ其中，τ为土壤的剪切强度，c为土壤的内聚力，σ为正应力，φ为土壤的内摩擦角。
该公式适用于具有明显的内聚力和内摩擦角的土壤。
塔努曼公式是另一种常用的计算土的抗剪强度的公式。
它假设土壤的抗剪强度与正应力呈指数关系。
塔努曼公式的公式为：τ = c + σ^n其中，τ为土壤的剪切强度，c为土壤的内聚力，σ为正应力，n为塔努曼指数。
该公式适用于不同正应力下土壤抗剪强度变化较大的情况。
在实际工程中，土的抗剪强度试验的计算公式可以帮助工程师设计和评估土木结构的稳定性。
例如，在基坑开挖工程中，工程师需要确定土壤的抗剪强度，以确保土体足够稳定，不会发生坍塌。
通过进行土的抗剪强度试验，并根据试验结果计算出土壤的剪切强度，工程师可以选择合适的支护结构和施工方法，以确保工程的安全性。
土的抗剪强度试验的计算公式还可以应用于地质灾害的预测和防治。
例如，在山坡稳定性分析中，工程师需要评估土壤在坡面受到滑坡力作用时的抗剪强度。
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
土的抗剪强度试验方法及指标的应用土的抗剪强度是指土体在受剪力作用下所表现出的抵抗剪切破坏的能力。
这是衡量土体抵御剪切破坏的能力的重要指标，而抗剪强度试验方法及指标的应用则是评估土体抵御剪切破坏能力的重要工具。
本文将详细介绍土的抗剪强度试验方法及指标的应用。
一、土的抗剪强度试验方法1、直剪试验法直剪试验法是一种较为简单易行的试验方法，广泛应用于土体的抗剪强度测定。
在直剪试验中，试样呈矩形或正方形，被放在两块平行的板块间，然后沿垂直于试样的方向施加剪切力。
试样的大小和形状决定了应力集中度，因此试样的尺寸和样品数量都是影响试验精度的重要因素。
2、剪切试验法剪切试验法是一种标准的土壤试验方法，其原理为在中心的圆柱型试样上施加正常压力，使试样两侧形成最大切线受力，从而破坏试样。
在试验时，可以通过改变饱和度、干湿程度、剪切速度等因素来控制试验条件。
3、三轴压缩试验法三轴压缩试验法是一种较为复杂的试验方法，常用于测定粘性土体的抗剪强度。
在试验中，试样被放置在固体地面上，并被均匀的压力包围，然后连续的施加压力，最后使土样达到最大应力，从而达到抗剪破坏。
二、土的抗剪强度指标的应用1、抗剪强度指标的应用抗剪强度指标是评估土体抗剪能力的重要指标。
在土体力学分析中，往往采用一些抗剪强度指标来评定土体的抗剪能力，如摩尔库仑准则、穆勒-布雷曼准则、龙格兰日流动准则等。
2、抗裂强度指标的应用抗裂强度指标常常用于估计土体在剪切作用下的破裂和开裂特性。
在土工工程中，常将抗裂强度指标用于土体的支撑能力及岩体的稳定性评估等方面。
3、剪切模量指标的应用剪切模量指标可用于评估土体的应变损失、弹性变形及非线性变形性能。
在场地工程中，如地基处理、坡面稳定、深基坑支护等，常需要对土体的非线性变形特性做出准确的分析和评估，此时剪切模量指标是一种重要的分析工具。
4、应变硬化模量指标的应用应变硬化模量指标可用于评估土体的变形及破碎特性。
在土体的高应变剪切破坏分析中，常用应变硬化模量指标来评估土体的破裂性质和剪切破坏模式。
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。
土的抗剪强度指标及其工程应用
土的抗剪强度指标及其工程应用土的抗剪强度是指土体抵抗内部剪切力的能力。
在土力学中，土的抗剪强度是一个重要的力学参数，用于描述土体在承受剪切力时的变形与破坏特性。
了解土的抗剪强度指标及其工程应用对于工程设计与土力学研究具有重要意义。
土的抗剪强度指标分为三种，即黏聚力（c）、内摩擦角（φ）和抗剪强度（τ）。
黏聚力是指土体结构内部粘聚的程度，通常由于颗粒之间的吸附力引起。
内摩擦角是指土体颗粒之间的摩擦阻力，是土的粒间摩擦特性的体现。
抗剪强度是指土体承受剪切力导致的抵抗能力。
土的抗剪强度指标在工程应用中具有广泛的应用，包括地基工程、岩土工程和水利工程等领域。
在地基工程中，抗剪强度用于评估地基的稳定性和承载力。
在岩土工程中，抗剪强度用于评估土体的稳定性和变形特性，设计防护结构。
在水利工程中，抗剪强度用于设计大坝、堤防和土体水坝等结构的稳定性。
抗剪强度指标的工程应用通常通过实验和计算的方式进行，其中比较常用的实验方法包括直剪试验、三轴压缩试验和静力触探等。
直剪试验是将土样分割成两部分，施加水平剪切力，测量摩擦力和剪切应力，推断抗剪强度指标。
三轴压缩试验是将土样置于三轴压缩仪中，施加垂直压力和水平剪切力，并测量抗剪强度指标。
静力触探是利用静力触探仪，通过测量推进杆推进土层的阻力，了解土的抗剪强度指标。
除了实验方法，工程应用中还可采用计算方法，如极限平衡法、有限元法和模型试验分析等。
极限平衡法是通过平衡土体内外力的大小，获得土的抗剪强度指标。
有限元法是利用数值模拟和计算得到土体在不同应力状态下的变形、破坏和稳定性，从而确定抗剪强度指标。
模型试验分析是通过实验模型，在受到剪切力的作用下观察土体的变形特性和抗剪强度指标。
总之，土的抗剪强度指标及其工程应用对于工程设计与土力学研究具有重要意义。
通过实验和计算方法，我们可以获得土的抗剪强度指标，用于评估土体的稳定性、变形特性和承载力等工程问题。
在实际工程中，合理应用抗剪强度指标可有效地保证工程结构的安全性和可靠性。
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。
岩土工程中的土体抗剪强度指标
岩土工程中的土体抗剪强度指标岩土工程是土力学与岩石力学的交叉学科，研究土体和岩石的物理力学性质以及不同工程条件下的变形和破坏规律。
其中，土体抗剪强度指标是评估土体抗剪性能的重要参数之一。
本文将介绍岩土工程中的土体抗剪强度指标，包括常用的评价方法和相关测试。
一、抗剪强度的定义与意义抗剪强度是指土体在受到剪切力作用下的抗力大小，通常用剪切强度或剪切强度指标来表示。
它是岩土工程设计与施工中必须考虑的重要参数，能够直接反映土体的抗剪性能和承载力。
了解土体的抗剪强度可以指导工程设计和施工，保证土体的稳定性和安全性。
二、常用的剪切强度指标1. 无侧限抗剪强度（Co）无侧限抗剪强度是指土体在没有正应力偏差时的抗剪强度。
常用的测试方法有直剪试验和囚尊试验。
直剪试验常用于细粒土，利用设备将土体切割成两个相等的部分，施加垂直于切面的剪切力，通过测量抗剪强度指标来评估土体的抗剪强度。
囚尊试验适用于粗粒土，利用容器装载土体样本，给定侧向约束力，施加剪切力，测量土体的抗剪强度。
2. 内摩擦角（φ）内摩擦角是指土体内部发生剪切破坏时的抗剪强度。
常用的测试方法有直剪试验和三轴试验。
直剪试验通过施加剪切力来测量土体的抗剪强度，同时得到内摩擦角。
三轴试验将土体样本置于三轴装置中，施加轴向力、侧向力和剪切力，通过测量不同应力状态下的应变变化，得到抗剪强度和内摩擦角。
3. 集料抗剪强度（C）集料抗剪强度是指颗粒间的抗剪强度。
常用的测试方法有直剪试验和承载力试验。
直剪试验通过施加剪切力，测量集料内部的抗剪强度。
承载力试验通过放置集料在装置中，通过加载测试集料的抗剪强度。
三、抗剪强度的影响因素土体的抗剪强度受多种因素的影响，包括土体类型、粒度分布、含水率、固结应力等。
其中，土体类型和粒度分布对抗剪强度的影响最为显著。
黏土含水量对抗剪强度的影响也很大，通常情况下，在一定含水率范围内，随着含水率的增加，抗剪强度呈下降趋势。
固结应力是指土体承受的应力，它对抗剪强度有明显的影响，固结应力越大，抗剪强度越高。
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
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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。
固化粘聚力是由于土中化合物的胶结 作用而形成的，当土的天然结构被破坏时 ，则固化粘聚力随之丧失，而且不能恢复 。
剪试验指标用 cs 、 s 。
直剪试验排水控制措施
直剪仪不能有效地控制排水
直剪仪中的土样无法封闭，无论土 样承受法向应力或剪应力，无论剪切速 度多快，孔隙水总会沿着土样和环刀之 间的缝隙流失，无法测定不排水条件下 的强度，使快剪试验的结果特别离散， 而且内摩擦角往往偏大，用于工程是偏 于危险的；在固结快剪试验中，剪切时 的排水也使内摩擦角偏大。
= c ＋p tan
对于c＝0的土，称为纯摩擦材料， 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和 由于土粒之间的联锁作用而产生的咬合 力。咬合力是指当土体相对滑动时，将 嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力 ，土越密实，联锁作用则越强。
•
•
•
= c ＋p tan
对于 ＝0的土，称为凝聚性材料，
构成内聚力的物理原因是土的细颗粒表 面作用，是一种物理化学作用。
。快剪试验得到的指标用 cq 、 q表示。
由于直剪仪固有的缺点，尽管采取 了上述措施，土样和环刀之间仍有渗水 通道，不能保证土样处于完全不排水的 状态，特别是对透水性比较大的土影响 更大。
固结快剪试验
在土样上下两面安置透水石，在施 加竖向压力以后给以充分时间使土样固 结排水。固结排水终了后再施加水平剪 力，快速地将土样剪坏。
土的抗剪强度指标及其工程 应用
土的抗剪强度试验
抗剪强度和抗剪强度指标
这是两个不同的概念，但经常被人们 混淆，看一个土坡的最简单的例子：
平行滑动面的力是滑动力T
抵抗滑动的是滑动面上的抗剪强度
•滑动面上的力 系
•G •N •T
•A-滑动面的面积
滑动面上的抗剪强度 由两部分组成，
一部分与滑动面上的法向应力成正比，另 一部分与法向应力无关，可以写成如下的
抗剪强度指标的测定方法
在室内试验中，可以用直剪试验或 三轴试验来测定土的抗剪强度指标。
对粗粒土应当用大尺寸的仪器或现 场大型直剪试验测定。
对软土，也可以用原位测试－十字 板试验测定。
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。
仪器构造的缺陷
直剪仪上下盒之间的缝隙
为了避免上下盒之间的摩擦，在上下盒之 间留有一定的缝隙。对软土作快剪试验时，由 于竖向荷载对土样的挤压作用，软土侧面挤入 缝隙中，既破坏了土的结构，又影响了试验的 结果。试验砂土时，细小的砂粒嵌进上下盒之 间的缝隙中使摩阻力增大，使试验结果失真。 可见直剪仪也不适用于砂土和软土。
剪切过程中剪切面在变化
剪切面积随剪切位移的增加而减小 且土样应力条件非常复杂 这一缺点限制 了直剪仪在研究方面的应用，但在工程 实用方面总结
1. 直剪仪存在许多致命的缺陷，国外已 经被淘汰，但我国还是常规武器；
表达式，式中的c 称为内聚力， 称为内
摩擦角，内聚力和内摩擦角就是这两个抗 剪强度指标。
这个表达式被称为库仑强度准则：
＝c＋ptan
p=N/A
从整个土坡滑动面A上平均地看：
当T A时，土坡不会滑动， 当T A时，土坡就失稳了， 当T＝ A时，称为极限平衡。
抗剪强度指标是土体的固有性质， 是描述土体中的抗剪强度随法向应力变 化规律的参数；
抗剪强度是在一定的应力条件下， 土体滑动面上抵抗滑动的总强度。
土的抗剪强度试验原理与测定方法
抗剪强度指标的物理概念 直剪试验指标的测定 三轴试验指标的测定与资料分析
抗剪强度指标的物理概念
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。摩尔—库仑强度准则是土力学的 三大定律之一。
人为规定了剪切面
直剪试验时土样的剪切面是人为规定的 。 由于剪切总是发生在上下盒之间，剪切面人为规 定为水平方向，这与实际工程中发生在土体内的 剪切面方向是不一致的。实际工程中，剪切总是 沿着最薄弱的方向发展，而水平方向往往并不是 最薄弱的。特别在夹薄层粉砂的粘性土层中，如 果硬性规定的剪切面正好在粉砂薄层中，就会得 到过大的抗剪强度值。