土的抗剪强度测定方法 室内 室外 直 接 剪 切 三 轴 剪 切 无 侧 限 抗 压 十 字 板 剪 切 大 型 直 剪
一、直接剪切试验 1. 仪器设备——应变控制式直剪仪 1—轮轴； 2—底座； 3—透水石； 6—上盒； 7—土样 1—轮轴； 2—底座； 3—透水石； 6—上盒； 7—土样 9—钢环； 10—下盒；5—传压活塞；4、8—百分表
2. 原理 剪切破坏面上：
3. 局限性 ◆限定破坏面 ◆平均τ=Vmax/A ◆假定A不变 ◆不能测量 u 第6章 土的抗剪强度
二、三轴剪切试验 1. 仪器设备——三轴剪切仪 第6章 土的抗剪强度
2. 原理 围压σ3 ，传力杆竖压 △σ 4 组以上（σ1，σ3）
3. 试验方法 τf 最大 ◆固结排水剪（慢剪） ◆ 固结不排水剪（固结快剪） ◆不固结不排水剪（快剪） τf 最小 第6章 土的抗剪强度
4. 特点 ◆能控制和测定 u ◆沿最薄弱面剪坏 ◆假三轴 第6章 土的抗剪强度
三、无侧限抗压强度试验 1. 仪器设备——无侧限抗压试验仪 第6章 土的抗剪强度
2. 试验原理及条件 饱和粘性土，不排水剪时：φu = 0 cu 、φu——土的不排水抗剪强度指标
四、十字板剪切试验 1. 仪器设备
2. 原理 取：τfv≈τfH=τf 则：
4. 特点 ◆不排水剪，τf ≈qu /2 ◆原位试验，较准确真实 ◆简单方便 第6章 土的抗剪强度
饱和粘性土的抗剪强度 一、应力历史对饱和粘性土抗剪强度的影响 初始压缩曲线abc 再压缩曲线fgc’ 卸荷曲线cef 超固结强度包线fgc’
二、排水条件对饱和粘性土抗剪强度的影响 1. 不固结不排水剪（UU） Consolidation Dewatering 试验结果：τf —— 水平直线 （1）总应力表示法
（2）有效应力表示法 孔隙水压力（轴向和侧向）：u 有效应力 轴向： 侧向： 有效应力圆与总应力 圆大小相等（左移 u） 按总应力法和有效应 力法表示的τf 无异
2. 固结不排水剪（CU） 受应力历史影响 （1）σ3 ≥ pc 时——正常固结土 τf 直线过原点 φcu≈10~25° 用总应力法表示抗剪强度偏于安全
（2）σ3 < pc 时——超固结土 ◆总应力法 τf 为不过原点的折线 abc 近似地： ad←←abc（ ab、bc平均斜率）
◆有效应力法 ab段: 膨胀趋势，负孔隙水压力－uⅠ 有效应力圆在总应力圆右边 bc段： 孔隙水压力 uⅡ 有效应力圆在总应力圆左边
3. 固结排水剪 （CD） u = 0，σ' = σ，有效应力圆即总应力圆 （1）正常固结土——τf 直线过原点 第6章 土的抗剪强度
（2）超固结土——τf 直线不过原点 第6章 土的抗剪强度
4. 三种排水试验条件下的τf 比较 以正常固结土为例（总应力表示法）
三、 抗剪强度指标的选择 1. 选取合适的试验方法 地基为薄粘土层，施工速度慢——慢剪 工期长，完工后一次性加载较大——固结快剪 地基为厚粘性土，施工速度快——快剪 2. 选取合适的表示方法 三轴剪切试验——有效应力分析法 直接剪切试验——总应力分析法 第6章 土的抗剪强度
无粘性土的抗剪强度 一、测定方法 三轴剪切试验、自然休止角测定法 中砂、粗砂、砾砂： c ≈ 0 φ=32°~40° 粉砂、细砂： φ=28°~36° c ≈ 0
二、无粘性土的剪切特性 峰值 应变软化 应变硬化 剪胀 剪缩 图6-20 砂土受剪时的应力-应变-体变
三、影响无粘性土抗剪强度的因素 无粘性土抗剪强度取决于法向应力和内摩擦角 影响内摩擦角的主要因素： 初始孔隙比 土粒表面粗糙程度 颗粒级配 第6章 土的抗剪强度