深基坑與邊坡工程2th(文件)
【正文】 現(xiàn)象。 一、有效應(yīng)力原理 ? 有效應(yīng)力可以歸納為以下兩個要點： 1. 飽和土體內(nèi)任一平面受到的總應(yīng)力 σ可分為由土顆粒承擔(dān)的有效應(yīng)力和孔隙水承擔(dān)的孔隙水壓力，即： σ = σ?+ u 2. 土的變形與強度只取決于有效應(yīng)力 σ?。 (a)土層剖面 (b)總應(yīng)力 σ分布 (c) u分布 (d)σ 39。 若地下水位下降的話 ， 將有何結(jié)果 ？ 地下水位下降，導(dǎo)致孔隙 水壓力和總應(yīng)力下降，有 效應(yīng)力增大，必然會進一 步導(dǎo)致土體下沉 ，如右圖 所示。 總應(yīng)力 有效應(yīng)力 H1 γ hc H2 γ sat γ H1 γ sathc γ satH2 γ w hc γ wH2 γ H1 γ whc + γ H1+ γ sat(hc+H2) γ wH2 γ h1+ γ sathc A C B A B C γ H1+ γ sathc+ γ H2 ? 根據(jù)靜水中總水頭（測管水頭）必相等的原理 位置水頭 壓力水頭 測管水頭 點 C H2 0 H2 點 A 0 H2 H2 點 B hc+ H2 hc H2 （三）穩(wěn)定滲流條件下的應(yīng)力分布 ? 穩(wěn)定滲流：與時間無關(guān)的常水頭滲流，所以各點的 ? u/?t = 0（孔壓不隨時間變化） 1. 有向上滲流 ? 根據(jù)有效應(yīng)力原理 ,先畫總應(yīng)力分布圖，再畫孔隙水壓力分布圖，相減就得有效應(yīng)力分布圖。H γ w Δh 圖 315 有向上滲流時土體中的應(yīng)力分布 (有效應(yīng)力解法 ) 該方法簡單，直觀，可靠。求圖中的 A、 B、 C三點的測管水頭、滲透力、總應(yīng)力、孔隙水壓力、有效應(yīng)力。 = σC uC = 25kPa。 = σAuA =0； ? B點： 測管水頭： hA = ， ? 孔隙水壓力： uB = huBγw = ， ? 總應(yīng)力： σB = hwγw+ 2 γsat= 60kPa， ? 有效應(yīng)力： σB39。并且，與靜水條件相比，在發(fā)生向上滲流時，孔隙水壓力增加了 γw ?h，有效應(yīng)力減少了 γw ?h；在發(fā)生向下滲流時，孔隙水壓力減少了 γw ?h，有效應(yīng)力增加了 γw ?h，這就是抽取地下水引起地面下沉的又一個原因。 砂卵石 σ = γ satH u = γ w(H+Δh) σ 39。 圖 315 地下水位下降時不 同應(yīng)力分布的變化 （二）毛細飽和區(qū)內(nèi)應(yīng)力分布 ? 毛細飽和區(qū)內(nèi)的水壓力與靜止孔隙水壓力的分布規(guī)律相同，與自由水表面的距離成正比，但其中的水呈張拉狀態(tài)，孔隙水壓力為負(fù)值，即u = z γ w 。H2 γ 39。試求地下水位以下 A點的應(yīng)力。 – 管涌 = 潛蝕 = 機械潛蝕 + 化學(xué)潛蝕 ? 注：粘性土只會發(fā)生流土，均勻的砂土也只會發(fā)生流土。 / γw (218) ? icr稱為臨界水力坡降，它是土體開始發(fā)生流土破壞時的水力坡降。 i (217) ? 方向：與滲流方向一致 ? 作用點：土顆粒（骨架） ? 流網(wǎng)中最密處，水力坡降最大，滲透力也最大。圖 210中 M = 4。該處的坡降稱為 逸出坡降 ，常是地基滲透穩(wěn)定的控制坡降。 在 圖 210中 ， Δh = 5m， N = 10， n = 11， ∴ Δhi= 5/10 = 。如 圖 中 ABCD為一流線①，不透水層為另一流線⑤，上、下游透水面為兩條等勢線 11； ? ② 根據(jù)原則①和②初步繪制幾條流線，每條流線不能相交，但必與上、下游的等勢面正交，再從中央向兩邊繪等勢線，要求等勢線與流線正交，成彎曲正方形； ? ③ 經(jīng)反復(fù)修改，至大部分網(wǎng)格滿足曲線正方形為止。 0zx 2222?????? hkhk zx 0x 2222?????? z hh一、拉普拉斯方程及其解法 ? 求解拉普拉斯方程有以下四種方法： （ 1）解析法 — 邊界條件復(fù)雜時，難以求解； （ 2）數(shù)值解法 — 差分法和有限元方法已應(yīng)用越來越廣；
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