[资料]岩土力学课件第五章土的抗剪强度
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第五章 土的抗剪强度
§1 概述
一、抗剪强度的基本概念 土的强度是指一部分土体相对于另一部分土体滑动时的抵 抗力，实质上就是土体与土体之间的摩擦力。 土的抗剪强度，首先决定于它本身的性质，即土的组成， 土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力 历史等因素有关；其次还决定于它当前所受的应力状态。
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)
(I1 1 2 3)
图5-5 固定剪切面的剪切试验
2020/8/15
岩土力学
（1）库伦公式基本形式（总应力抗剪强度公式）
式中
f c tg
f——剪切破坏面上的剪应力，即土的抗剪强度
——破坏面上的法向应力
2
生的抗扭力矩
M max M1 M 2
1．影响测试精度的主要因素
（1）旋转速率
（2）土的各向异性 Cv Ch fh fv
（3）十字板头规格
2020/8/15
岩土力学
图5-23
（4）排水条件 （5）轴杆与孔壁摩擦
2．成果分析应用 （1）计算软粘土的不排水抗剪强度峰值，残余峰和灵敏度 （2）绘制 Cu 随深度变化曲线 （3）土的长期强度仅为峰值强度的60~70%，应修正 （4）十字板不排水抗剪强度的应用 a. 计算地基承载力 b. 预估单桩承载力 c. 求软粘土灵敏度 d. 软土地区堤坝的临界高度 HC 0.3Cu e. 地基抗滑稳定分析 f. 估计土的液性指数 I L g. 检验地基加固效果 h. 根据 Cu h 变化曲线关系，判定软土固结历史
（二）十字板剪切试验适用范围
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
c'， '土的有效抗剪强度指标，对于同一种土，其值理论上与试验
方法无关，应接近于常数。
2020/8/15
岩土力学
4．莫尔抗剪强度公式
f f ( )
当应力变化范围不很大时可用 库伦直线代替莫尔破坏包线
.C
.B
（二）莫尔——库伦破坏准则——极限平衡条件 1．土体中剪切破坏面位置的确定
f f ( )
2020/8/15
岩土力学
§4 土的抗剪强度机理和影响因素
一、摩擦强度
一般由两部分组成： 一是颗粒之间滑动时产生的滑动摩擦， 一是颗粒之间脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。
滑动摩擦与颗粒形状、矿物组成、级配有关 咬合摩擦与土的密度、磨圆度有关
影响（粗粒土）的因素： （1）密度 （2）粒经级配 （3）颗粒形状 （4）矿物成分
(1 3 ) f
可作出包络线
1 f 3 (1 3 ) f 3 f 3
2020/8/15
岩土力学
(1 3 ) (1 3 ) f
(1 3 )r
l
（三）三轴试验中的应力路径和破坏主应力线
1．三轴排水
增加偏差应力
3
1
0
u 0
q
所以
p
1 2
( 1
3)
1 2
1
q
1 2
( 1
c
O 3
f线 Kf线
Rp
1
图5-15破坏包线与破坏主应力线
a
tg
c tg
s in
c s in
cos
c cos
2020/8/15
岩土力学
（四） 三轴试验的发展
令
b 2 3
1 3
三轴压缩试验 1 3 3 (b 0) 三轴伸长试验 1 2 3 (b 1)
平面应变试验仪 真三轴试验仪 空心圆柱扭剪试验仪 : 研究各向同性土体
缺点：（1）剪切面上剪应力分布不均匀，中间小边缘大 （2）不能控制排水条件，无法测出孔隙水压力 （3）剪切面上土的性值不能代表其他部位土
深基坑不能做直剪试验，应作三轴试验
发展方向：单剪仪
2020/8/15
岩土力学
（三）无侧限压缩试验
3 0,1 qu
根据土的极限平衡条件
when
0 1
qu
2c tg 45
4 2
故公式（5-7）′可写为：
2020/8/15
1
3
tg
2
4
2
2c
tg
4
2
3
岩土1力tg学2
4
2
2c
tg
4
2
若 c 0，即对洁净的砂土，则有
当
时，
1பைடு நூலகம்
3tg2
4
2
3
1tg
2
4
2
0
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。
（1）排水剪：图及试验结果见第四章第二节 （2）不排水剪： 详细讨论见第五节
(1 3 )
密实 中密
u
10 050
松
0
松
-50 -100
密实 中
0
轴向应变 1 (%)
0
轴向密应变 1 (%)
图20520-/18/115 不排水剪切的应力-应岩土变力学-孔压关系曲线
（二）破坏包线和抗剪强度指标
1．从应力-应变关系曲线寻找破坏时
m
sin 1 1m 1m
3m 3m
m 单元体已破坏
m 单元体处于弹性平衡状态 m 单元体处于塑性平衡状态 达极限平衡所要求的大主应力
1 m
1
3mtg2
(45
) 2
土体已破坏，反之，处于弹性平衡状态
2020/8/15
岩土力学
§3 土的抗剪强度试验方法
一、三轴剪切试验
（一）常规三轴剪切试验方法
c——土的粘聚力，对于无粘性土， c 0
——土的内摩擦角
* c, 称为抗剪强度指标，同一种土，它们与试验方法有关
（2）有效应力抗剪强度公式
f c' 'tg c'( u)tg '
式中 —' —剪切破坏面上的有效法向应力
u ——土中的超静孔隙水压力
c' ——土的有效粘聚力
'——土的有效内摩擦角
q' q
u A 1
q=(1- 3)/2
Kf/
Kf
a
450
p P=( 1+ 3)/2
图P5/-=1(4 不1/排+ 水3剪/)切/2 应力路径
2020/8/15
岩土力学
3）破坏包线与破坏主应力线关系
R O' Atg O' Asin
故
又
tg1 sin
OO' a c
故
tg tg
q
O/
a
其中 f可看成摩擦 f 系 s数Nyi， fN=i tgsy Ni f
2020/8/15
岩土力学
P 空
隙
(a) P
空
Ni
隙
Ai (b)
图5-30 土颗粒的微观接 触
荷载教小时 荷载增加，接触点屈服
结论 土的抗剪强度虽然形式上区分为摩擦强度和粘聚强度，
的偏差应力
的方法有三种
（1）取曲线(的1 最 大3) f偏差应力值
当需要用土的残余强度时取
试验曲线的终值
作
（2）以最大有效主应力(比1 3)r
(1 3 ) f
处的偏差应力值作为 （3）取规定的轴向应变值
(
/ 1
/
/ 3
)
m
a
x
所相应的偏差应力作为(1 3) f 值
(15% ~ 20%)
2．包络线的作法 由
.A
（1）在地面荷载p作用下，土中 某点M的应力状态应力圆在强度
p
包线下面，该点应力条件处于弹
性状态应力圆正好与强度相切，
该点处于极限平衡状态
·M
2020/8/15
岩土力学
（2）破裂面位置与最大主平面成
45 2
,即
45 2
1f
450+ /2
c O 3
1f
450+ /2
图5-7 土的破裂面确
1．广义特莱斯卡理论
2020/8/15
岩土力学
1- 3
3 =3300kpa =2030kpa =100kpa
1 图5-4 土的应力-应
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
§2 土的抗剪强度和破坏理论
材料破坏形式
断裂：岩石，硬粘土 屈服或塑流：软土
一、土的屈服与破坏 1．理想弹、塑性材料的应力-应变关系
1 3
①应力-应变成直线关系
( 1 3 ) y
②变形是完全弹性的应力-应变关系是
a
唯一的，与应力路径和应力历史无关
a
图5-3
b 2 1
b3
③ (1 3) y 称屈服应力或破坏应力
2020/8/15
岩土力学
滑前边坡
滑动面 图5-1 土坡滑动
原地面
滑动面 图5-2 地基失稳
2020/8/15
岩土力学
二、工程中常见的强度问题
（1）土作为土工结构物的稳定性问题 如人工筑成的路堤，土坝的边坡以及天然土坡等的稳定性问
题。 （2）土作为工程结构的环境的问题 即土压力问题。这和边坡稳定问题有直接联系，若边坡较陡
3 )
1 2
1
应力路径：直线 p=q
Kf
a
450
p
图5-13 排水剪切应力 *破坏主应力线 K ，f ——破坏点的连线 路径
2020/8/15
岩土力学
2．三轴不排水试验 a. 总应力（不考虑 u ） 增加 ，
有 1 3 0
b增. 有加效p应力路q 径
其中
，
所以u不是1常量u。 p' p u(t)
2
u
f
qu 2
Cu
c tg 45 2
If 1 u, Then ' 0
应用：
1° 代替三轴试验（当 u 0 ）
2° 可用来求土的灵敏度 缺点：
St
qu qu '
1° 太软土（流塑）不可
2° 试验快 , 水来不及排除
2020/8/15
岩土力学
四、十字板剪切试验——原位试验
（一）土的原位测试技术的优点
2020/8/15
岩土力学
应变硬化 应变软1化
弹性阶段
2．土的应力-应变关系 （1）正常固结（松砂），图5-3曲线（3）
加工硬化, 屈服点至b点, 无峰值 （2）超固结（密松），图5-3曲线（2）
加工软化，出现峰值
强度取值峰残值余强: 常度用: 土体受反复剪切作用
3．实际计算时土的弹塑性问题 （1）按线弹性体 （2）按理想塑性材料 二、莫尔——库伦破坏理论 （一）土的破坏理论
1 1
sin sin
2c
1 sin 1 sin
（5-7）′
又因
3
1
1 sin 1 sin
2c
1 sin 1 sin
1 sin 2 cos2
2
2
tg(a b) tga tgb 1 tga tgb
sin
2 s in
cos
22
1 tg 4
得：
1 sin tg2
1 sin
定 2．极限平衡条件推导
1 3
由
sin
1
3
2 c ctg
1
1 3 3 2c ctg
2
整理后： 1(1 sin) 3(1 sin) 2c cos
2020/8/15
岩土力学
(5-7)
又因 故得
cos
1 sin 2
1 sin
1 sin 1 sin 1 sin
1
3
不能保持稳定，又由于场地或其他条件限制而不允许采用平缓边坡 时，就可以修筑挡土墙来保持力的平衡。这类工程问题如挡土墙、 桥台、地下隧道等。
（3）土作为建筑物的地基问题，即地基承载力的问题。
三、土的抗剪强度测试方法
室内试验：应力状态被改变，取土过程受到干扰 原位测试：精度不高
2020/8/15
岩土力学
2020/8/15
岩土力学
二、直剪试验
（一）试验设备和试验方法 设备：应变控制式直接剪切仪 取破坏时的正应力和剪应力值作出 f 曲线
f 取值： 取剪应力—剪变形曲线峰值为 f
f 取值： — S 曲线之终值
2020/8/15
岩土力学
（二）优缺点及新发展 优点：（1）固结快，试验历时短
（2）无侧向膨胀 曲竖向变形直接算出 V
2020/8/15
岩土力学
二、粘聚强度 细粒土的粘聚力取决于土粒间的
各种物理化学作用力，包括库伦力 （静电力）、范得华力、胶结作用 力等。对粘聚力的微观研究是一个很 复杂的问题，目前还存在着各种不同 的见解。 三、摩擦强度和粘聚强度的内在联系
接触点面积：
Ai=Ni/ y
式中 y ——材料的屈服强度 又 f=s Ai 所以
1．可在现场进行，避免取样 2．涉及的土体积比室内试验样品大很多 3．可连续进行，可得到完整的土层剖面及物理力学指标 4．具有快速经济的优点
土的原位测试技术的缺点
1．难于控制测试中的边界条件，如排水条件和应力条件 2．测试数据和土的工程性质的关系建立在统计经验关系上 3．测试设备进入土层对土层也有一定扰动 4．试验应力路径无法很好控制，试验时的主应力方向与实际 工程往往不一致 5．202应0/8/变15 场不均匀，应变速率岩大土力于学 实际工程的正常固结
可表达为： f f ( )
2．当法向应力不很大时，抗剪强度可简化为法向应力的线性 函数，即表示为库伦公式
2020/8/15
f c tg
岩土力学
3．土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土的抗剪 强度，土单元体即发生破坏，用破坏准则表示即为式（5-7）至式 （5-10）的极限平衡条件
（三）极限平衡条件的应用 达到极限平衡所要求的内磨擦角 m
§1 概述
一、抗剪强度的基本概念 土的强度是指一部分土体相对于另一部分土体滑动时的抵 抗力，实质上就是土体与土体之间的摩擦力。 土的抗剪强度，首先决定于它本身的性质，即土的组成， 土的状态和土的结构，这些性质又与它形成的环境和应力 历史等因素有关；其次还决定于它当前所受的应力状态。
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)
(I1 1 2 3)
图5-5 固定剪切面的剪切试验
2020/8/15
岩土力学
（1）库伦公式基本形式（总应力抗剪强度公式）
式中
f c tg
f——剪切破坏面上的剪应力，即土的抗剪强度
——破坏面上的法向应力
2
生的抗扭力矩
M max M1 M 2
1．影响测试精度的主要因素
（1）旋转速率
（2）土的各向异性 Cv Ch fh fv
（3）十字板头规格
2020/8/15
岩土力学
图5-23
（4）排水条件 （5）轴杆与孔壁摩擦
2．成果分析应用 （1）计算软粘土的不排水抗剪强度峰值，残余峰和灵敏度 （2）绘制 Cu 随深度变化曲线 （3）土的长期强度仅为峰值强度的60~70%，应修正 （4）十字板不排水抗剪强度的应用 a. 计算地基承载力 b. 预估单桩承载力 c. 求软粘土灵敏度 d. 软土地区堤坝的临界高度 HC 0.3Cu e. 地基抗滑稳定分析 f. 估计土的液性指数 I L g. 检验地基加固效果 h. 根据 Cu h 变化曲线关系，判定软土固结历史
（二）十字板剪切试验适用范围
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
c'， '土的有效抗剪强度指标，对于同一种土，其值理论上与试验
方法无关，应接近于常数。
2020/8/15
岩土力学
4．莫尔抗剪强度公式
f f ( )
当应力变化范围不很大时可用 库伦直线代替莫尔破坏包线
.C
.B
（二）莫尔——库伦破坏准则——极限平衡条件 1．土体中剪切破坏面位置的确定
f f ( )
2020/8/15
岩土力学
§4 土的抗剪强度机理和影响因素
一、摩擦强度
一般由两部分组成： 一是颗粒之间滑动时产生的滑动摩擦， 一是颗粒之间脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。
滑动摩擦与颗粒形状、矿物组成、级配有关 咬合摩擦与土的密度、磨圆度有关
影响（粗粒土）的因素： （1）密度 （2）粒经级配 （3）颗粒形状 （4）矿物成分
(1 3 ) f
可作出包络线
1 f 3 (1 3 ) f 3 f 3
2020/8/15
岩土力学
(1 3 ) (1 3 ) f
(1 3 )r
l
（三）三轴试验中的应力路径和破坏主应力线
1．三轴排水
增加偏差应力
3
1
0
u 0
q
所以
p
1 2
( 1
3)
1 2
1
q
1 2
( 1
c
O 3
f线 Kf线
Rp
1
图5-15破坏包线与破坏主应力线
a
tg
c tg
s in
c s in
cos
c cos
2020/8/15
岩土力学
（四） 三轴试验的发展
令
b 2 3
1 3
三轴压缩试验 1 3 3 (b 0) 三轴伸长试验 1 2 3 (b 1)
平面应变试验仪 真三轴试验仪 空心圆柱扭剪试验仪 : 研究各向同性土体
缺点：（1）剪切面上剪应力分布不均匀，中间小边缘大 （2）不能控制排水条件，无法测出孔隙水压力 （3）剪切面上土的性值不能代表其他部位土
深基坑不能做直剪试验，应作三轴试验
发展方向：单剪仪
2020/8/15
岩土力学
（三）无侧限压缩试验
3 0,1 qu
根据土的极限平衡条件
when
0 1
qu
2c tg 45
4 2
故公式（5-7）′可写为：
2020/8/15
1
3
tg
2
4
2
2c
tg
4
2
3
岩土1力tg学2
4
2
2c
tg
4
2
若 c 0，即对洁净的砂土，则有
当
时，
1பைடு நூலகம்
3tg2
4
2
3
1tg
2
4
2
0
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。
（1）排水剪：图及试验结果见第四章第二节 （2）不排水剪： 详细讨论见第五节
(1 3 )
密实 中密
u
10 050
松
0
松
-50 -100
密实 中
0
轴向应变 1 (%)
0
轴向密应变 1 (%)
图20520-/18/115 不排水剪切的应力-应岩土变力学-孔压关系曲线
（二）破坏包线和抗剪强度指标
1．从应力-应变关系曲线寻找破坏时
m
sin 1 1m 1m
3m 3m
m 单元体已破坏
m 单元体处于弹性平衡状态 m 单元体处于塑性平衡状态 达极限平衡所要求的大主应力
1 m
1
3mtg2
(45
) 2
土体已破坏，反之，处于弹性平衡状态
2020/8/15
岩土力学
§3 土的抗剪强度试验方法
一、三轴剪切试验
（一）常规三轴剪切试验方法
c——土的粘聚力，对于无粘性土， c 0
——土的内摩擦角
* c, 称为抗剪强度指标，同一种土，它们与试验方法有关
（2）有效应力抗剪强度公式
f c' 'tg c'( u)tg '
式中 —' —剪切破坏面上的有效法向应力
u ——土中的超静孔隙水压力
c' ——土的有效粘聚力
'——土的有效内摩擦角
q' q
u A 1
q=(1- 3)/2
Kf/
Kf
a
450
p P=( 1+ 3)/2
图P5/-=1(4 不1/排+ 水3剪/)切/2 应力路径
2020/8/15
岩土力学
3）破坏包线与破坏主应力线关系
R O' Atg O' Asin
故
又
tg1 sin
OO' a c
故
tg tg
q
O/
a
其中 f可看成摩擦 f 系 s数Nyi， fN=i tgsy Ni f
2020/8/15
岩土力学
P 空
隙
(a) P
空
Ni
隙
Ai (b)
图5-30 土颗粒的微观接 触
荷载教小时 荷载增加，接触点屈服
结论 土的抗剪强度虽然形式上区分为摩擦强度和粘聚强度，
的偏差应力
的方法有三种
（1）取曲线(的1 最 大3) f偏差应力值
当需要用土的残余强度时取
试验曲线的终值
作
（2）以最大有效主应力(比1 3)r
(1 3 ) f
处的偏差应力值作为 （3）取规定的轴向应变值
(
/ 1
/
/ 3
)
m
a
x
所相应的偏差应力作为(1 3) f 值
(15% ~ 20%)
2．包络线的作法 由
.A
（1）在地面荷载p作用下，土中 某点M的应力状态应力圆在强度
p
包线下面，该点应力条件处于弹
性状态应力圆正好与强度相切，
该点处于极限平衡状态
·M
2020/8/15
岩土力学
（2）破裂面位置与最大主平面成
45 2
,即
45 2
1f
450+ /2
c O 3
1f
450+ /2
图5-7 土的破裂面确
1．广义特莱斯卡理论
2020/8/15
岩土力学
1- 3
3 =3300kpa =2030kpa =100kpa
1 图5-4 土的应力-应
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
§2 土的抗剪强度和破坏理论
材料破坏形式
断裂：岩石，硬粘土 屈服或塑流：软土
一、土的屈服与破坏 1．理想弹、塑性材料的应力-应变关系
1 3
①应力-应变成直线关系
( 1 3 ) y
②变形是完全弹性的应力-应变关系是
a
唯一的，与应力路径和应力历史无关
a
图5-3
b 2 1
b3
③ (1 3) y 称屈服应力或破坏应力
2020/8/15
岩土力学
滑前边坡
滑动面 图5-1 土坡滑动
原地面
滑动面 图5-2 地基失稳
2020/8/15
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二、工程中常见的强度问题
（1）土作为土工结构物的稳定性问题 如人工筑成的路堤，土坝的边坡以及天然土坡等的稳定性问
题。 （2）土作为工程结构的环境的问题 即土压力问题。这和边坡稳定问题有直接联系，若边坡较陡
3 )
1 2
1
应力路径：直线 p=q
Kf
a
450
p
图5-13 排水剪切应力 *破坏主应力线 K ，f ——破坏点的连线 路径
2020/8/15
岩土力学
2．三轴不排水试验 a. 总应力（不考虑 u ） 增加 ，
有 1 3 0
b增. 有加效p应力路q 径
其中
，
所以u不是1常量u。 p' p u(t)
2
u
f
qu 2
Cu
c tg 45 2
If 1 u, Then ' 0
应用：
1° 代替三轴试验（当 u 0 ）
2° 可用来求土的灵敏度 缺点：
St
qu qu '
1° 太软土（流塑）不可
2° 试验快 , 水来不及排除
2020/8/15
岩土力学
四、十字板剪切试验——原位试验
（一）土的原位测试技术的优点
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应变硬化 应变软1化
弹性阶段
2．土的应力-应变关系 （1）正常固结（松砂），图5-3曲线（3）
加工硬化, 屈服点至b点, 无峰值 （2）超固结（密松），图5-3曲线（2）
加工软化，出现峰值
强度取值峰残值余强: 常度用: 土体受反复剪切作用
3．实际计算时土的弹塑性问题 （1）按线弹性体 （2）按理想塑性材料 二、莫尔——库伦破坏理论 （一）土的破坏理论
1 1
sin sin
2c
1 sin 1 sin
（5-7）′
又因
3
1
1 sin 1 sin
2c
1 sin 1 sin
1 sin 2 cos2
2
2
tg(a b) tga tgb 1 tga tgb
sin
2 s in
cos
22
1 tg 4
得：
1 sin tg2
1 sin
定 2．极限平衡条件推导
1 3
由
sin
1
3
2 c ctg
1
1 3 3 2c ctg
2
整理后： 1(1 sin) 3(1 sin) 2c cos
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(5-7)
又因 故得
cos
1 sin 2
1 sin
1 sin 1 sin 1 sin
1
3
不能保持稳定，又由于场地或其他条件限制而不允许采用平缓边坡 时，就可以修筑挡土墙来保持力的平衡。这类工程问题如挡土墙、 桥台、地下隧道等。
（3）土作为建筑物的地基问题，即地基承载力的问题。
三、土的抗剪强度测试方法
室内试验：应力状态被改变，取土过程受到干扰 原位测试：精度不高
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二、直剪试验
（一）试验设备和试验方法 设备：应变控制式直接剪切仪 取破坏时的正应力和剪应力值作出 f 曲线
f 取值： 取剪应力—剪变形曲线峰值为 f
f 取值： — S 曲线之终值
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（二）优缺点及新发展 优点：（1）固结快，试验历时短
（2）无侧向膨胀 曲竖向变形直接算出 V
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二、粘聚强度 细粒土的粘聚力取决于土粒间的
各种物理化学作用力，包括库伦力 （静电力）、范得华力、胶结作用 力等。对粘聚力的微观研究是一个很 复杂的问题，目前还存在着各种不同 的见解。 三、摩擦强度和粘聚强度的内在联系
接触点面积：
Ai=Ni/ y
式中 y ——材料的屈服强度 又 f=s Ai 所以
1．可在现场进行，避免取样 2．涉及的土体积比室内试验样品大很多 3．可连续进行，可得到完整的土层剖面及物理力学指标 4．具有快速经济的优点
土的原位测试技术的缺点
1．难于控制测试中的边界条件，如排水条件和应力条件 2．测试数据和土的工程性质的关系建立在统计经验关系上 3．测试设备进入土层对土层也有一定扰动 4．试验应力路径无法很好控制，试验时的主应力方向与实际 工程往往不一致 5．202应0/8/变15 场不均匀，应变速率岩大土力于学 实际工程的正常固结
可表达为： f f ( )
2．当法向应力不很大时，抗剪强度可简化为法向应力的线性 函数，即表示为库伦公式
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f c tg
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3．土单元体中，任何一个面上的剪应力大于该面上土的抗剪 强度，土单元体即发生破坏，用破坏准则表示即为式（5-7）至式 （5-10）的极限平衡条件
（三）极限平衡条件的应用 达到极限平衡所要求的内磨擦角 m