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第四节 土的抗剪强度
土的强度问题,实质上就是一部分土体与另一部分之间相对滑动的抵抗能力。在工程实际中常见的强度问题,可归纳为三大类:
第一,作为土工结构物的稳定性问题。如人工筑成的路堤、土坝、基坑等的边坡,以 及天然土坡等的稳定性;
第二,作为结构物的环境,如挡土墙、地下室的侧墙、桥台、地下铁道的衬砌等,作 用在墙面上土压力大小与土的强度有直接关系;
第三,建筑物地基的承载力问题。
边坡稳定、土压力和地基承载力等问题,是土抗剪强度的实际应用,所以抗剪强度是 土力学基本理论问题之一。
一、抗剪强度的基本概念及测定方法
土的抗剪强度符合摩擦定律。因为它是同一种材料不同部分之间的滑动,故特称为内摩擦,相应的系数称为内摩擦系数。可通过试验确定。
(一)土的抗剪强度规律
图12-4-1表示一种最简单的强度试验仪,称为直剪仪。由上盒和下盒所组成,上 盒固定不动,下盒可自由移动。土样的直径 64mm,相当于面积A = 30cm2;厚度 25mm。试验时,把土样置于盒内上下透水 石之间,通过承压板施加竖向荷载黏;推动 下盒施加剪切力τ。土样破坏时,在上下盒 之间形成剪切面,则破坏时剪切面上的法向应力σ和抗剪强度τf分别为:
σ=P/A τf=T/A
取3-4个重度与含水量大致相同的土样,分别在不同的竖向荷载P作用下进行剪切试 验,就可以得到抗剪强度与法向应力之间的关系。
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