土的工程性質(zhì)與分類(1)(文件)
【正文】 H 0 H 0/(1+e 0) Vv＝ e0 Vs＝ 1 p H 1 H 1/(1+e) s Vv＝ e Vs＝ 1 土樣在壓縮前后變形量為 s， 整個過程中土粒體積和底面積不變 土粒高度在受壓前后不變 其中 eHeH??? 11100 )1( 000 eHsee ???1)1(000 ???? ws wGe ＝根據(jù)不同壓力 p作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比 e， 繪制 ep曲線，為壓縮曲線 整理 e p 曲線 A 曲線 B 曲線 A壓縮性 ＞ 曲線 B壓縮性 e0 e p ep曲線 ep曲線越陡，土的壓縮性越高 ep曲線越平緩， 土的壓縮性越低 elogp曲線 ? 在較高的壓力范圍內(nèi)，壓縮曲線近似為一直線，很明顯，該直線越陡，意味著土的壓縮性越高。 土的破壞主要是由于剪切引起的，剪切破壞是土體破壞的重要特點。擋土墻、地下結(jié)構(gòu)等的周圍土體，它的強度破壞將造成對墻體過大的側(cè)向土壓力，以至可能導致這些工程構(gòu)筑物發(fā)生滑動、傾覆等破壞事故。 確定強度指標的試驗 ? 測定土抗剪強度指標的試驗稱為剪切試驗 ? 按照常用的試驗儀器將剪切試驗分為 直接剪切試驗 三軸壓縮試驗 無側(cè)限抗壓強度試驗 十字板剪切試驗 ? 近似模擬 直接剪切試驗 在直剪試驗過程中，不能量測孔隙水應力，也不能控制排水，所以只能以總應力法來表示土的抗剪強度。 原位十字板剪切試驗 ? 原位十字板剪切試驗是一種利用十字板剪切儀在現(xiàn)場測定土的抗剪強度的方法。 ? 初始孔隙比越小，抗剪強度越高 ? 同一種砂土在相同的孔隙比下飽和時的內(nèi)摩擦角比干燥時小 后來，根據(jù) 粘性土 剪切試驗 ? ?f ? 粘土 cf ?? ??? t a nc:土的粘聚力 ?:土的內(nèi)摩擦角 ? 摩擦力 的兩個來源 ： 剪切面土粒間表面的粗糙所產(chǎn)生的摩擦 ： 土粒間互相嵌入所產(chǎn)生的咬合力 ? 粘聚力： 由土粒之間的膠結(jié)作用和電分子引力等因素形成 ? 抗剪強度影響因素 摩擦力： 剪切面上的法向總應力、土的初始密度、土粒級配、土粒形狀以及表面粗糙程度 粘聚力： 土中礦物成分、粘粒含量、含水量以及土的結(jié)構(gòu) 。 庫侖定律 1776年，庫侖根據(jù) 砂土 剪切試驗 ? ?f ? 砂土 庫侖定律： 土的抗剪強度是剪切面上的法向總應力 ? 的線性函數(shù) ??? ta n?f砂性土的剪切性狀 ? 砂土的抗剪強度受密度、顆粒形狀、表面粗糙度和級配的影響。 ? 三軸試驗根據(jù)試樣的固結(jié)和排水條件不同，可分為不固結(jié)不排水剪（ UU）、固結(jié)不排水剪（ CU）、固結(jié)排水剪（ CD）。 美國紐約某水泥倉庫： 是近代世界上最嚴重的建筑物破壞之一 位于紐約漢森河旁 1940年水泥倉庫裝載水泥，使粘性土超載，引起地基土剪切破壞而滑動。如土壩、路堤等填方邊坡、天然土坡等的穩(wěn)定性。 變形模量與壓縮模量之間關(guān)系 sEE ??0其中 ???－－＝ 121 2土的泊松比，一般 0～ 之間 ? 土的破壞主要是由于剪切引起的，剪切破壞是土體破壞的重要特點 ? 工程實踐中與土的抗剪強度有關(guān)的工程主要有以下3類 （ 1）穩(wěn)定性問題 （ 2）土壓力問題 （ 3）地基的承載力問題 滑動面的產(chǎn)生是由于滑動面上的剪應力達到土的抗剪強度 抗剪強度即土體對于外荷載所產(chǎn)生的剪應力的極限抵抗能力。 ? 由于試樣不可能產(chǎn)生側(cè)向變形而只有豎向壓縮。 ? 主固結(jié)與主固結(jié)沉降 在荷載作用下飽和土體中孔隙水的排除導致土體體積隨時間逐漸減小，有效應力逐漸增加，這一過程稱為 主固結(jié) 隨著時間的增加，孔隙水應力逐漸消散，有效應力逐漸增加并最終達到一個穩(wěn)定值，此時孔隙水應力消散為零，主固結(jié)沉降完成，這一過程所產(chǎn)生的沉降為 主固結(jié)沉降。含水量大于液限只是意味著：若土的結(jié)構(gòu)遭到破壞，它將轉(zhuǎn)變?yōu)檎硿酀{。一般地，塑性指數(shù)越高，土的粘粒含量越高，所以常常用作粘性土的分類指標 PLpI ?? ??液性指數(shù) PPPLPL IwwwwwwI ?????粘性土即使具有相同的含水量 ， 也未必處于同樣的狀態(tài) ，與無粘性土的相對密實度相似 ， 粘性土的狀態(tài)用液性指數(shù)來判別 。使碟上升 1cm后再下落，下落 25次后，如土槽合攏長度為 13mm，這時土樣的含水量即為液限。 以含水量為橫坐標 ， 圓錐入土深度為縱坐標 ， 在雙對數(shù)紙上繪制關(guān)系曲線 (圖 426)。 粘性土的稠度 流動狀態(tài) 可塑狀態(tài) 半固體狀態(tài) 固體狀態(tài) 剛沉積的粘土，本身不能保持其形態(tài)，極易流動 體積不再收縮，空氣進入土體，土的顏色變淡 含水率減小 ,喪失可塑性 ， 在外力作用下 ，易于發(fā)生破裂 水分蒸發(fā)，上覆沉積層厚度增加，含水率減小，體積收縮 外力作用可改變其形狀，而不改變其體積，并在外力卸除后仍能保持已獲得的形狀 粘性土的界限含水量 ? 定義： 粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粻顟B(tài)，可用某一 界限含水量 來區(qū)分，稱為稠度界限 ,（阿太堡） Atterberg界限 粘性土的界限含水量 粘性土的界限含水量 液限 流動狀態(tài)與可塑狀態(tài)的界限含水量，可塑狀態(tài)的上限含水量 塑限 可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)的界限含水量，可塑狀態(tài)的下限含水
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