2015地基与基础（高教版）教学课件：土的强度.ppt

项目 5 土的强度 土的破坏主要是由于剪切引起的，剪切破坏是土体破坏的重要特点。 工程时间中与土的抗剪强度有关的工程主要有以下3类： （1）土质土坝的稳定； （2）构筑物环境的安全性问题； （3）土工构筑物的稳定性问题 。 工程实例－土坡稳定 工程实例－地基承载力问题 工程实例－地基承载力问题 三轴仪简图 * * * 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社 项目 5 土的强度 土的强度问题的工程背景 抗剪强度试验 抗剪强度指标的工程应用 地基承载力 项目 5 能测定抗剪强度指标 能正确应用抗剪强度指标 本项目目标 项目 5 一、土的强度问题工程背景 项目 5 项目 5 （1）土工构筑物的稳定性问题 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。 新滩滑坡 发生地点：湖北，长江 方 量：3000万方 运动速度：10m/s 运动距离：80m 死亡人数：成功预报， 无直接伤亡 灾害影响：摧毁新滩古镇，毁坏房屋569间，农田780亩，涌浪高54米，浪沉机动船13艘，木船64只 时间：1985年6月12日 项目 5 项目 5 （2）构筑物环境的安全性问题 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。 使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死3人，伤17人 项目 5 广州京光广场基坑塌方 （3）建筑物地基承载力问题 地基土体产生整体滑动而导致过大的地基变形 甚至倾覆。 项目 5 建筑物地基承载力问题(图2) 项目 5 建筑物地基承载力问题(图4) 项目 5 加拿大特朗斯康谷仓： 1911年动工 1913年完工 谷仓自重20000吨 1913年10月17日发现1小时内竖向沉降达30.5厘米，结构物向西倾斜，并在24小时内倾倒，谷仓西端下沉7.32米，东端上抬1.52米 产生原因：地基承载力不够，超载引发强度破坏而产生滑动。 项目 5 美国纽约某水泥仓库： 是近代世界上最严重的建筑物破坏之一 位于纽约汉森河旁 1940年水泥仓库装载水泥，使粘性土超载，引起地基土剪切破坏而滑动。 倾斜45度，地基土被挤出达5.18米，23米外的办公楼也发生倾斜。 项目 5 三轴压缩试验 仪器设备：压力室，加压系统，量测系统等组成。 项目 5 二、 土的剪切试验方法 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 ? 3 △? △? 2.施加周围压力 3.施加竖向压力 1.装样 应力状态 项目 5 三轴压缩试验中砂土的剪切破坏状况 项目 5 试样 压力室 压力水 排水管 阀门 轴向加压杆 有机玻璃罩 橡皮膜 透水石 项目 5 不固结不排水剪（快剪） 粘土地基上快速施工的建筑物 三、土的强度指标的工程应用 软土地基上的快速填方 土坝快速施工，心墙未固结 项目 5 固结不排水剪（固结快剪） 在天然土坡上快速填方 水位骤降 在1层固结后，施工2层 1 2 项目 5 固结排水剪（慢剪） 粘土地基上慢速施工的建筑物 粘土地基上的分层慢速填方 稳定渗流期的土坝 项目 5 四、 地基承载力 地基承载力特征值是指在保证地基稳定条件下，地基单位面积上所能承受的最大应力。 影响因素：土性质、基础埋深与宽度、施工方法 项目 5 * * * * 试验重要 试验测量 试验重要 试验测量 截距的含义 不排水强度用于荷载增加所引起的孔隙水压力不消散，密度保持不变的情况。 具体的工程问题，如在地基的极限承载力计算中，若建筑物的施工速度快，地基土的粘性大，透水性小，排水条件差时就应该采用不排水强度。不排水强度用于饱和土中，因为?u＝0，所以也称为?＝0法，在软土地基的稳定分析中是一种常用的方法，已积累有相当丰富的工程经验。天然饱水粘性土坡的稳定分析也常采用这种方法。此外，辗压粘性土坝施工期的边坡稳定分析，如果采用总应力法时，也应用不排水强度，不过属于非饱和土的不排水强度 一般说，如果粘性土先在某种应力下固结，例如地基土在建筑物的固定荷载作用下固结，坝体内土体在其自重应力下固结等等，然后比较迅速加载。土坝因水位骤降或其它原因骤然加载等，这些情况下，若用总应力法分析土体的稳定性时，就可采用固结不排水试验以测定土的抗剪强度指标。 从某种意义上说，这种试验方法反映土体己部分固结，但又不完全固结时的抗剪强度。工程上如果土体在加载过程中既非完全不排水，又非完全排水，而处于两者之间时也常用这种抗剪强度指标。因此，虽然难以说明它确切反映哪一种工程情况，但实际上较其他两种方法更为常用 排水强度是指加载过程中，孔隙水压力全部并及时消散，密度不断增加情况下的强