【文章內容簡介】
e of Weald clay(after Bishop and Henkel,1962,) Figure 101 Relationship between deviator stress q’ and axial strain ε a in undrained triaxial tests on samples normally consolidated to p’e=a,2a,3a 觀察圖 1112某一強超固結土樣排水實驗的結果,從圖中可以得到以下幾點結論: 土的體應變過程是先有很短一段的剪縮,然后就一直剪脹下去。這說明強超固結土樣較為密實,所以才會出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象(與正常固結土一直處于剪縮狀態(tài)不同)。 圖中給出的最后狀態(tài)并沒有到達臨界狀態(tài)。原因是曲線的最后階段沒有呈水平線段,也就是說,如果實驗繼續(xù)進行,曲線將繼續(xù)上升或下降變化,但不能保持體積和應力不變,所以還沒有到達臨界狀態(tài)。 峰值強度 qf′高于最后結束時的強度,也必然高于臨界狀態(tài)時的強度。再觀察圖77超固結土樣排水實驗,用( p 39。,q)平面表示的結果。排水應力路徑必然沿著3/1的斜率上升,到達峰值點 q′f后,開始下降并向臨界狀態(tài)線發(fā)展,在臨界狀態(tài)線附近結束。 圖中實驗曲線最后的應變值已經(jīng)超過20%,經(jīng)常做三軸實驗的人都知道,當試樣的應變超過 20%時,試樣已經(jīng)出現(xiàn)鼓肚,因此試樣的應力分布已經(jīng)不均勻了,應力與應變的關系已經(jīng)失真。 Figure 113 Test path followed in the drained test of 113 The Hvorslev surface Figure 114 Failure states of drained and undrained tests on overconsolidated samples of Weald clay(data from Parry,1960) Figure 115 The plete state boundary surface in q’/pe’:p’/p’e space 通常假定土不能承受有效拉應力, 因此三軸實驗時圍壓最小為零,這時三軸儀中土樣的應力狀態(tài)為 q=?σ3 , p 39。 =1/3?σ3,所以 q/p 39。 =3。這意味著土受到 ‘土不能承受有效拉應力’的限制,其應力狀態(tài)只能在過原點并且其斜率為 3的直線以下的區(qū)域內。因此圖 115的左端,過原點的虛線就表示這一限制,該虛線也是一狀態(tài)邊界面,稱之為 無拉力切面 。 Figure 116 The Hvorslev surface Figure 1021 Method of obtaining the equivalent pressure p’e 等效固結壓力(應力)是正常固結線上相應于某一孔隙比的平均有效應力,見下式: 39。 e xp [ ( ) / ]e NvP ??? qH = (M- h) exp[(Γ – ν0 )/ λ]+hP’ 自編講義公式( 713)至式( 716)給出上式的具體推導過程。 臨界狀態(tài)土力學作如下假定: 1) Roscoe面是針對正常固結土或略有超固結土的狀態(tài)邊界面; 2) Hvorslev面是針對超固結土的狀態(tài)邊界面; 3)臨界狀態(tài)線是 Roscoe面與 Hvorslev面的交線。 Figure 1116 Normalized stress paths for undrained tests on overconsolidated samples of kaolin clay(after Loudon, 1967) 114 The critical state line Figure 118 Stressstrain curve for a drained test on oversolidated clay 超固結土樣在超過極限狀態(tài)后的最后階段很少有達到臨界狀態(tài)的。即使達到臨界狀態(tài),其實驗結果也是不可靠的。因為土樣難以保證其均勻性。 超固結土樣超過極限狀態(tài)后在 ( q: p: v)空間朝著什么方向移動是工程界關心的問題。 Parry( 1958)給出如下近似方法: ? 結論:土樣在排水和不排水試驗中,破壞后都以某種速率朝臨界狀態(tài)線方向移動。這一結論對超固結和正常固結土樣都適用。 ? 由上述可做如下假設:不論在排水和不排水試驗中,土樣在持續(xù)的剪切作用下,達到極限強度以后,將繼續(xù)向臨界狀態(tài)線方向移動,最后到達臨界狀態(tài)線。 115 The plete state boundary surface Figure 1113 The plete state boundary surface in q’/pe’:p’/p’e space Figure 1114 The plete state boundary surface in q’:p’:ν space Figure 1116 Normalized stress paths for undrained tests on overconsolidated samples of kaolin clay(after Loudon, 1967) Figure 1115 Expected undrained test paths for samples at different overconsolidation Figure 1117 A drained plane in q’:p’:νspace Figure 1121 The line OA of Fig. 1119 in ν:p’space Figure 1123 Failure states of drained tests on samples at different overconsolidation ratios Chapter twelve The behaviour of sands 121 Introduction 砂土的變形發(fā)展過程是受初始條件( P 39。 , v和密實程度)控制。 Figure 121 The results of drained triaxial tests on (a) a dense sample and (b) a loose sample of Brasted stand (after Bishop and Henkel,1962,p. 123) Figure 122 Data undrained triaxial tests on (a) medium dense and (b) loose samples of Brasted sand (after Bishop and Henkel,1962,p. 110) Figure 127 Data from drained triaxial tests on Chattahoochee River sand (after Vesic and Clough,1968) 大初始壓力的影響 122 The critical state line for sand Figure 124 The position of the critical state line in t’/s’ and υ:ln s’ space for Leighton Buzzard sand tested in the sample shear apparatus (data from Stroud,1971, and Cole,1967) Figure 125 Test paths in q’/p’ and υ:p’ space for undrained tests on dense and loose specimens of sand Figure 126 Test paths in q’/p’ and υ:p’ space for a drained tests on a dense sample of sand 123 Normalized plots 對于砂土來說,存在的困難是在 P: v平面中正常固結線的的斜率和 N難以確定,因為必須在很大的壓力下才能試驗取得。所以用 Pe39。實行歸一化不適用于砂土。 39。eP39。()lnvv P? ?? ?象粘土一樣,砂土的應力路徑也會到達狀態(tài)邊界面,然后一邊膨脹(或收縮),一邊沿此面移動,最后到達臨界狀態(tài)面。 當 vλΓ時,