土力学第五章共131页

f ctg
一个面上的剪应力小于该面上相应的
抗剪强度，土单元处于稳定状态；
莫尔应力圆与破坏包线相切：有一
对面上的剪应力达到了该面上的抗
O
剪强度，处于极限平衡状态。莫
1. 挡土结构物的破坏 广州京光广场基坑塌方
使基坑旁办公室、 民工宿舍和仓库 倒塌，死3人，伤 17人。
5-1 概述
1. 挡土结构物的破坏
滑裂面
挡土墙
基坑支护
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
崩塌 旋转滑动
平移滑动 流滑
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
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
二、莫尔应力圆
c
3
a
1 b
1 23221 232
1 3 2
3
1
1 3 2
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
二、莫尔应力圆
B
B
2
3
O 1B 3 1
2
1 3 2
B
1
3
2
sin2
B1 231 23cos2
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
三、莫尔—库仑破坏准则
（一）土的抗剪强度规律
c
3
a
1 b
1 cos sin 3 sin cos
1 3cos sin
1 3 sin2
2
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
二、莫尔应力圆
c
3
a
1 b
1 3 sin2
2
1313cos2
2
2
2
1
3
2
2
sin2
2
1 2321 232cos22
1 23221 232
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
5-1 概述
在外荷载的作用下，土体中任一截面将同时产生 法向应力和剪应力，其中法向应力作用将使土体发生 压密，而剪应力作用可使土体发生剪切变形。 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。 当土中一点某一截面上由外力所产生的剪应力达 到土的抗剪强度时，它将沿着剪应力作用方向产生相 对滑动，该点便发生剪切破坏。
▪ 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。
▪ 死4人，伤5人，失踪12人
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
2000年4月9日晚8时左 右，西藏林芝地区波密县易 贡藏布河扎木弄沟发生大规 模山体滑坡，历时约10分 钟，滑程约8km，高差约 3330m，截断了易贡藏布 河（河床高程2190m）， 形成长约2500m、宽约 2500m的滑坡堆积体，其 面积约５km2，最厚达 100m，平均厚60m，体积 约2.8～3.0亿m3。
2000年西藏易贡巨型滑坡
平面示意图
5520m
2210m
2264m
滑滑坡坡堆堆积积区体
2340m
2165m
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
2000年西藏易贡巨型滑坡
湖水每天 上涨50-
60cm
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
滑裂面
边坡
3. 地基的破坏
5-1 概述
粘土地基上的某谷仓地基破坏
5-1 概述
抗剪强度
f c' ' tg ' ' u
f ctg
符合土的破坏机理，
便于应用,但u不能
简单评价 但有时孔隙水压力u无 法确定。
产生抗剪强度，不符合 强度机理，应用时要符
合工程条件。
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
三、莫尔—库仑破坏准则
（二）土的极限平衡条件 莫尔应力圆在强度包线以内：任何
三相体系：三相承受与传递荷载——有效应力原理；
自然变异性：土的强度的结构性与复杂性。
5-1 概述
与土体强度有关的工程问题：挡土结构物 上的土压力问题、边坡（填方、挖方及天然边 坡）的稳定性问题、建筑物地基的稳定性问题。
5-1 概述
1. 挡土结构物的破坏
大阪的港口码头档土墙由于液化前倾
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
5530 高程（m）
4000
5-1 概述
2000年西藏易贡巨型滑坡
立面示意图
山体滑坡产
生的主要原因是 由于气温转暖， 冰雪融化，使位 于扎木弄沟高达 5520m以上雪峰 的上亿方滑坡体 饱水失稳所致。
2200 0
2000
4000 滑距（m）
6000
8000
5-1 概述
2. 各种类型的滑坡
三、莫尔—库仑破坏准则
（一）土的抗剪强度规律 有效强度指标的概念
f
f c' ' tg'
'
f3
f2
f1
c
c'
u1
O
1' 1
u2
u3
'ห้องสมุดไป่ตู้2
2
' 3
3
f ctg
（‘）
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
三、莫尔—库仑破坏准则
（一）土的抗剪强度规律
强度指标 有效应力指标c, f
总应力指标c, f
砂土 f tg
f
O
f tg
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
三、莫尔—库仑破坏准则
（一）土的抗剪强度规律
粘性土 f
ctg
f
f ctg
c
O
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
三、莫尔—库仑破坏准则
（一）土的抗剪强度规律
f 稳 定 状 态 ＝ f 极 限 平 衡 状 态
>f 不 可 能
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
R
0 T Tf
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
一、固体间的摩擦力
滑动准则是水平推力等于竖向反力所能提供的摩擦力。 即合力的倾角等于外摩擦角。
合力倾角f，部分摩擦力发挥；合力倾角＝f，摩 擦力全部动用，极限状态；合力倾角>f，摩擦力全部动
用，滑动产生。
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
二、莫尔应力圆
1
ac1abcos3bcsin
3 1aabccos3baccsin
1 cos2 3 sin2
c
3
a
1 b
1
1
cos 2
2
3
1 cos 2
2
1 3 1 3 cos 2
2
2
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
二、莫尔应力圆
1
ac1absin3bccos
3 1aabcsin3bacccos
3. 地基的破坏 日本新泻1964年地震引起大面积液化
3. 地基的破坏
5-1 概述
p
滑裂面
地基
5-1 概述
土压力
挡土结构物破坏
边坡稳定
各种类型的滑坡
地基承载力 地基的破坏
核心
5-2 强度概念与莫尔——库仑理论
一、固体间的摩擦力
R
R
W
W
W
T
T
0
0
0
R
0
Tf Wtg0
R
0
T Tf
5-1 概述
土的破坏主要是由于剪切所引起的，剪切破坏是 土体破坏的重要特点。
土体强度表现为：一部分土体相对与另一部分土 体的滑动，滑动面上剪应力超过了极限抵抗能力即抗 剪强度。
5-1 概述
土的强度特点：
碎散性：强度不是土颗粒本身的强度，而是颗粒间相互作用 ——抗剪强度与剪切破坏，颗粒间粘聚力与摩擦力；