静电引力（库仑力） 范德华力 颗粒间胶结 假粘聚力（毛细力等）
地质历史 粘土颗粒矿物成分 密度 离子价与离子浓度
-+ --
29
§6.1 土体破坏与强度理论 四、莫尔-库仑强度理论
1. 土中一点的应力状态与莫尔圆 2. 莫尔-库仑强度理论 3. 破坏判断方法
影响土的摩擦强度的主要因素：
密度（e, 粒径级配（Cu, Cc） 颗粒的矿物成分
对于：砂土>粘性土；
高岭石>伊里石>蒙特石 粒径的形状（颗粒的棱角与长宽比）
在其他条件相同时：
一般，对于粗粒土，颗粒的棱角提高了内摩擦角
28
三、土的强度机理 3、粘聚强度
粘聚强度机理
§6.1 土体破坏与强度理论 粘聚强度影响因素
3. 自然变异性：土的强度的结构性与复杂性。
6
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 1. 挡土结构物的破坏
大阪的港口码头挡土墙由于液化前倾
7
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 1. 挡土结构物的破坏
广州京光广场基坑塌方
使基坑旁办公室、民工 宿舍和仓库倒塌，死3 人，伤17人。
8
境
的
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 安
墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故 。
全
性
问
题
即
土
压
力
问
题
9
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 1. 挡土结构物的破坏
滑裂面
挡土墙
基坑支护
10
锚固破坏
整体滑动
底部破坏
土体下沉
墙体折断
挡土支护结构的破坏
P
上盒 下盒
A
S T
σ = 300KPa σ = 200KPa σ = 100KPa
S
24
三、土的强度机理
试验结果
§6.1 土体破坏与强度理论 1. 直剪试验
f ：
土的抗剪强度
tg：
摩擦强度-正比于压力 c：
粘聚强度
库仑公式
f c tan
c： 粘聚力
：内摩擦角
c O
抗剪强度指标
σ = 300KPa σ = 200KPa σ = 100KPa S
土
▪渗透问题 ▪变形问题 ▪强度问题
▪渗透特性 ▪变形特性 ▪强度特性
3
§6 土的抗剪强度
§6.1 土体破坏与强度理论 §6.2 应力路径与破坏主应力线 §6.3 抗剪强度测定试验 §6.4 排水条件与试验成果的关系 §6.5 砂性土的剪切特征 §6.6 粘性土的剪切特征
4
§6 土的抗剪强度 §6.1 土体破坏与强度理论
第六章
土的抗剪强度
1
§6 土的抗剪强度
本章特点 • 有较严格的理论体系
• 各种关系较复杂
学习要点
• 理清关系 • 砂性土与粘性土强度的区别与联系 • 试验条件与实际工程情况的对应关系
主要难点
• 正常固结粘性土的强度 • 不固结不排水剪的应力应变关系及强度 • 强度指标的运用
2
§6 土的抗剪强度
土工结构物或地基
日本新泻1964年地震引起大面积液化
20
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 3. 地基的破坏
p
滑裂面
地基
21
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型
土压力 边坡稳定 地基承载力
挡土结构物破坏 各种类型的滑坡 地基的破坏
核心 强度理论
22
三、土的强度机理
50cm ?
天然坝 坝高290 m
滑坡堰塞湖 库容15亿方
17
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 2. 各种类型的滑坡
滑裂面
边坡
18
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型
3. 地基的破坏
粘土地基上的某谷仓地基破坏
19
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 3. 地基的破坏
§6.1 土体破坏与强度理论
库仑
（C. A. Coulomb） (1736-1806)
法国军事工程师，在摩 擦、电磁方面做出了奠 基性的贡献。1773年 发表了关于土压力方面 论文，成为土压力的经 典理论
23
§6.1 土体破坏与强度理论
1、直剪试验（库仑 1776）
试验方法
施加 σ（=P/A） 施加 S 量测 （=T/A）
15
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 2. 各种类型的滑坡
2000年西藏易贡巨4m
滑坡堆积体 滑坡堆积区
2340m
2165m
16
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 2. 各种类型的滑坡
2000年西藏易贡巨型滑坡
湖水每天上涨
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三、土的强度机理
（2）咬合摩擦
§6.1 土体破坏与强度理论
2. 摩擦强度 tg
AC B
剪切面
AC B
• 是指相邻颗粒对于相对移动的约束作用
• 当发生剪切破坏时，相互咬合着的颗粒A 必须抬起，跨越相邻颗粒B，或在尖角处 被剪断（C），才能移动
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三、土的强度机理
§6.1 土体破坏与强度理论
2. 摩擦强度 tg
一、土的强度特点 二、工程中土体的破坏类型 三、土的强度机理 四、莫尔-库仑强度理论
5
一、土的强度特点
§6.1 土体破坏与强度理论
1. 碎散性：强度不是颗粒矿物本身的强度，而是颗粒间 相互作用——主要是抗剪强度（剪切破坏），颗粒间 粘聚力与摩擦力；
2. 三相体系：三相承受与传递荷载——有效应力原理；
2000年西藏易贡巨型滑坡
黄崖沟
龙观嘴
乌江
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§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 2. 各种类型的滑坡
5530 高程（m）
2000年西藏易贡巨型滑坡
立面示意图
坡高 3330 m 堆积体宽 约2500m 总方量 约3亿方
4000
2200 0
2000
4000 滑距（m）
6000
8000
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§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型
2. 各种类型的滑坡
崩塌
平移滑动
旋转滑动
流滑
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2. 各种类型的滑坡
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。
3 . 土 工 构 筑 物 的 稳 定 性 问 题
13
§6.1 土体破坏与强度理论 二、工程中土体的破坏类型 2. 各种类型的滑坡
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三、土的强度机理
2、摩擦强度 tg
（1）滑动摩擦
N T
§6.1 土体破坏与强度理论
T= Ntgφu
滑动摩擦
滑动摩擦角 u
粗粉 30
中砂 细砂 粉砂
20 2 0. 6 0.2 0.06 0.02 颗粒直径 (mm)
由颗粒之间发生滑动时 颗粒接触面粗糙不平所 引起，与颗粒大小，矿 物组成等因素有关