建筑地基檢測(cè)培訓(xùn)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-06 18:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法向應(yīng)力的線性函數(shù)。即 f? ? ＝ tanφ f?? ＝ c+ tanφ 抗剪強(qiáng)度與法向壓應(yīng)力之間的關(guān)系 ? 無(wú)粘性土的抗剪強(qiáng)度僅由內(nèi)摩擦力組成 ? 粘性土的抗剪強(qiáng)度由內(nèi)摩擦力和粘聚力兩個(gè)部分組成。 內(nèi)摩擦力 ? 內(nèi)摩擦力一是來(lái)自于剪切面上顆粒與顆粒粗糙面產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦阻力，二是來(lái)自于顆粒之間嵌入和聯(lián)鎖作用產(chǎn)生的咬合摩擦阻力?；瑒?dòng)摩擦阻力的大小與作用于粒間的有效法向應(yīng)力成正比?；瑒?dòng)摩擦角的大小與顆粒的礦物成分有關(guān)。咬合摩擦阻力的大小與粒間有效法向應(yīng)力有密切關(guān)系。當(dāng)土體發(fā)生剪切時(shí)，相互咬合的顆粒要發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，必須首先向上抬起，才能跨越相鄰顆粒而移動(dòng)。土粒之間的有效法向應(yīng)力越大，土粒要上移就越困難，因而土的抗剪強(qiáng)度隨剪切面上的有效法向應(yīng)力增加而增加。 粘聚力 ? 粘聚力來(lái)自抵抗顆粒間相互滑動(dòng)的力，它與粘性土顆粒之間的膠結(jié)作用，結(jié)合水膜以及水分子的引力作用有關(guān)。粘聚力的大小則與土的種類、密實(shí)度、含水量、結(jié)構(gòu)等因素有密切關(guān)系。因此，它是構(gòu)成粘性土抗剪強(qiáng)度的重要組成部分 土的內(nèi)摩擦角 φ和粘聚力 c ? 土的內(nèi)摩擦角 υ和粘聚力 c是構(gòu)成土的抗剪強(qiáng)度的基本要素。因此，準(zhǔn)確測(cè)定和合理選用 c， υ值對(duì)保證建筑工程的安全使用和獲得合理的工程造價(jià)具有十分重要的意義。但是 c， υ值的測(cè)定受到很多因素的影響，如試驗(yàn)時(shí)的排水條件、剪切速率、加荷方式、儀器類型和操作方法不同，得到的試驗(yàn)結(jié)果不同，并且不能完全體現(xiàn)土體真正的內(nèi)摩擦角和粘聚力。庫(kù)侖定律中的 c， υ也是對(duì)某一特定的具體條件而言。因此，要根據(jù)工程的具體條件，例如地基土是排水條件還是不排水條件，是短期穩(wěn)定性問(wèn)題還是長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法，確定土的強(qiáng)度指標(biāo)，盡可能使由試驗(yàn)測(cè)得的 c， υ值能反映土體的真實(shí)情況。 土的極限平衡條件 ? 如果土體的抗剪強(qiáng)度曲線和土中某點(diǎn)的應(yīng)力圓已知，則可根據(jù)兩者在同一坐標(biāo)圖上的關(guān)系來(lái)確定該點(diǎn)所處的應(yīng)力狀態(tài)（圖 1119），以判斷土體是否達(dá)到破壞。 ? ①莫爾圓 Ⅰ 位于抗剪強(qiáng)度曲線之下，表示該點(diǎn)任一平面上的剪應(yīng)力都小于土所能發(fā)揮的抗剪強(qiáng)度，即 ττf，因此不會(huì)發(fā)生剪切破壞。 ? ②莫爾圓 Ⅱ 與抗剪強(qiáng)度曲線相切，表示切點(diǎn) A所代表的平面上剪應(yīng)力達(dá)到了土的抗剪強(qiáng)度，即 τ＝τf，該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)，此時(shí)的莫爾圓稱為極限應(yīng)力圓。 土的極限平衡條件 ? ③莫爾圓 Ⅲ 與抗剪強(qiáng)度曲線相割，表示該點(diǎn)某些平面上的剪應(yīng)力已大于土的抗剪強(qiáng)度，即 ττf，土體已被剪破。實(shí)際上這種應(yīng)力狀態(tài)不可能存在，因?yàn)樵诖酥?，該點(diǎn)早已沿某一平面剪破了，剪應(yīng)力不可能超過(guò)土的抗剪強(qiáng)度。 土的極限平衡條件 ? 根據(jù)極限應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度曲線相切于一點(diǎn)的幾何關(guān)系，可建立粘性土和無(wú)粘性土的極限平衡條件。土中一點(diǎn)的極限平衡條件，是指當(dāng)該點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，其應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度的關(guān)系。對(duì)于粘性土，由下圖中幾何關(guān)系可知 ? sinυ＝ RDAD?????c o t(21)(213131c????）經(jīng)整理得： sinυ＝ )c ot2( 3131?????c???改寫上式： ? ? 1（ 1–sinφ ）＝ 3（ 1+sinφ ） +2ccosφ ? 1＝ ?????s i n1c os2s i n1s i n13 ???? c舉例 ? 地基中某點(diǎn)大主應(yīng)力 =450kPa，小主應(yīng)力=100kPa， ,內(nèi)摩擦角 30度，粘聚力 c=10kPa，問(wèn)該點(diǎn)是否會(huì)被剪壞？ ? 解法一：比較角度 ? 解法二：比較力（大、小主應(yīng)力） ?坡頂土體的自立高度 ? 由粘性土主動(dòng)土壓力公式 =0 推知： ? Z0=2c/(γka189。) ? 主動(dòng)土壓力系數(shù)： Ka=tan(45υ/2) tan(45υ/2) ? 利用三角函數(shù)公式則有 : ? ?1＝ 3tan2 ?????? ?? 245 ?+2ctan ?????? ?? 245 ?又有 ? ? 3＝ 1tan2 ?????? ?? 245 ? ?????? ?? 245 ?–2ctan 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇 ? 粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，由于受剪切時(shí)的條件、應(yīng)力歷史等因素的影響，在選擇抗剪強(qiáng)度指標(biāo)時(shí)，要考慮地基或土體的排水條件，加荷前土體的固結(jié)情況，加荷速度的快慢等現(xiàn)場(chǎng)工程條件。例如，在飽和粘性土地基上用較快速度修建建筑物，可采用三軸儀不固結(jié)不排水剪或直剪儀快剪試驗(yàn)的強(qiáng)度指標(biāo) cu，即 υu(píng)＝ 0，以總應(yīng)力法分析飽和粘性土的短期穩(wěn)定性。對(duì)建成多年的建筑物地基，由于地基土體本身已得到充分固結(jié)，需要考慮在其上快速加高，或?qū)τ谕蝗粊?lái)臨的非常荷載，如地震荷載，當(dāng)?shù)鼗馏w透水性和排水條件不佳時(shí)，則可采用固結(jié)不排水剪或固結(jié)慢剪的強(qiáng)度指標(biāo)。一般認(rèn)為，由三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)確定有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)和宜用于分析地基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 有效應(yīng)力法與總應(yīng)力法 有效應(yīng)力法概念明確，能夠反映抗剪強(qiáng)度的本質(zhì)，抗剪強(qiáng)度隨有效應(yīng)力而變化。但用有效應(yīng)力法必須采用三軸儀來(lái)測(cè)定土體中的孔隙水壓力，因此一些中小工程受限。 總應(yīng)力法由于試驗(yàn)方法（如可采用直剪儀測(cè)抗剪強(qiáng)度）和分析方法比較簡(jiǎn)單，對(duì)于中、小型工程可以從三種不同的排水條件的試驗(yàn)方法中，選出最能反映現(xiàn)場(chǎng)條件的一種方法來(lái)測(cè)定抗剪強(qiáng)度。 地基的臨塑荷載和塑性荷載 ??? dp 0???????? dc 0tan2c ot ???????? ?? Zmax＝ 從上式可知，塑性變形區(qū)最大開(kāi)展深度 zmax隨 基
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