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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
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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
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2. 原理 剪切破坏面上：
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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
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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
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2. 原理 围压σ3 ，传力杆竖压 △σ 4 组以上（σ1，σ3）
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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
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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
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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
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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
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四、十字板剪切试验 1. 仪器设备
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2. 原理 取：τfv≈τfH=τf 则：
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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
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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’
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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
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（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
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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
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（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）
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◆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
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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
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（2）超固结土——τf 直线不过原点 第6章 土的抗剪强度
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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）
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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
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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
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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
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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
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