《土力学与地基基础》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 土的抗剪强 第四节 土的抗剪强度机理和影响因素 第五节 土在剪切中的性状和各类抗剪强度指标

第四节土的抗剪强度机理和影响因素库伦抗剪强度公式tt=c+otgd表明，土的抗剪强度是由摩擦强度 tgd和粘聚强度c组成。摩擦强度取决于剪切面上的正应力和土的内摩擦角Φ。1

1 第四节 土的抗剪强度机理和影响因素 ◼ 库伦抗剪强度公式 表明，土 的抗剪强度是由摩擦强度 和粘聚强 度c组成。摩擦强度取决于剪切面上的正 应力和土的内摩擦角。 tg  f = c +tg

一、摩擦强度（一）粗粒土粗粒土的内摩擦涉及颗粒之间的相对移动，其物理过程包括两部分：滑动摩擦和咬合摩擦。2

2 一、摩擦强度 （一）粗粒土 ◼ 粗粒土的内摩擦涉及颗粒之间的相对移 动，其物理过程包括两部分：滑动摩擦 和咬合摩擦

滑动摩擦是由于颗粒接触面粗糙不平所引起。它与颗粒的形状、矿物组成、级配等因素有关。>土粒间的滑动摩擦可用滑动摩擦角Φ.表示。》随着颗粒粒径增大，滑动摩擦角Φ.减小。3

3 ◼ 滑动摩擦是由于颗粒接触面粗糙不平所 引起。它与颗粒的形状、矿物组成、级 配等因素有关。 ➢ 土粒间的滑动摩擦可用滑动摩擦角u表 示。 ➢ 随着颗粒粒径增大，滑动摩擦角u减小

中砂粗砂粗粉细沙剪切面0.20.60.060.02(a)(b)颗粒直径（mm）图5-27上内的剪切面图5-26砂的滑动摩擦角

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咬合摩擦是指相邻颗粒对于相对移动的约束作用。土愈密，磨圆度愈小，咬合作用愈强，则内摩擦角愈大。5

5 ◼ 咬合摩擦是指相邻颗粒对于相对移动的 约束作用。 ➢ 土愈密，磨圆度愈小，咬合作用愈强， 则内摩擦角愈大

因此，影响粗粒土内摩擦角的主要因素是密度、粒径级配、颗粒形状和矿物成分。6

6 ◼ 因此，影响粗粒土内摩擦角的主要因素 是密度、粒径级配、颗粒形状和矿物成 分

粗粒，棱角状，不均匀40。)3020细粒，圆球状，匀粒10l0.80.61.00. 40. 20相对密度D土的相对密度和内摩擦角图5-28

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（二）细粒土细粒土的颗粒表面存在着吸附水膜，颗粒间可以在接触点处直接接触，也可以通过吸附水膜而间接接触。影响细粒土摩擦强度的因素要比粗粒土的复杂。除了由于相互移动和咬合作用对摩擦强度的影响外，接触点处细粒土颗粒表面的物理化学作用也对土的摩擦强度有一定的影响。8

8 （二）细粒土 ◼ 细粒土的颗粒表面存在着吸附水膜，颗 粒间可以在接触点处直接接触，也可以 通过吸附水膜而间接接触。影响细粒土 摩擦强度的因素要比粗粒土的复杂。除 了由于相互移动和咬合作用对摩擦强度 的影响外，接触点处细粒土颗粒表面的 物理化学作用也对土的摩擦强度有一定 的影响

二、粘聚强度（一）细粒土细粒土的粘聚力c取决于土粒间的各种物理化学作用力。9

9 二、粘聚强度 （一）细粒土 ◼ 细粒土的粘聚力c取决于土粒间的各种物 理化学作用力

粘聚力由原始粘聚力和固化粘聚力两部分组成。》原始粘聚力来源于颗粒间的静电力和范德华力。土的密度愈大，原始粘聚力就愈大。>固化粘聚力决定于存在于颗粒之间的胶结物质的胶结作用。固化粘聚力除了与胶结物质的强度有关外，还随着时间的推移而强化。10

10 ◼ 粘聚力由原始粘聚力和固化粘聚力两部 分组成。 ➢ 原始粘聚力来源于颗粒间的静电力和范 德华力。土的密度愈大，原始粘聚力就 愈大。 ➢ 固化粘聚力决定于存在于颗粒之间的胶 结物质的胶结作用。固化粘聚力除了与 胶结物质的强度有关外，还随着时间的 推移而强化