土的抗剪強(qiáng)度及其工程問題(高大釗)-資料下載頁
2025-09-11 20:44本頁面
【正文】 粘聚力 / k P a 內(nèi)摩擦角 / ? 總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo) c cu = 1 0 ? cu = 1 8 有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo) c ? = 6 ? ? = 2 7 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選取 規(guī)范 儀器 試驗(yàn)方法 指標(biāo)處理方法 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 三軸 不固結(jié)不排水 c 、 ? 分別取標(biāo)準(zhǔn)值 港口工程地基規(guī)范 持久情況 短暫情況 直剪 三軸 固結(jié) 快剪 不固結(jié)不排水 考慮 c 、 ? 負(fù)相關(guān)的簡化相關(guān)法取平均值和標(biāo)準(zhǔn)差 上海地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 直剪 固結(jié)快剪 峰值打七折 c 、 ? 分別取平均值 關(guān)于直剪和三軸儀的選用 ? 地基規(guī)范已經(jīng)廢除了直剪試驗(yàn) ? 勘察規(guī)范仍可有條件地使用 ? 三次規(guī)范修訂時(shí)對直剪和三軸的說法 ? 我國面前大面積推廣三軸的條件 ? 如何實(shí)現(xiàn)用三軸試驗(yàn)完成剪切試驗(yàn)？ ? 儀器條件－配備一定數(shù)量的設(shè)備 ? 技術(shù)和人員－具有一支技術(shù)隊(duì)伍 ? 技術(shù)要求－少而精 非飽和土抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的問題 ? 先讓試樣飽和，然后再進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果是硬塑至堅(jiān)硬的土，其抗剪強(qiáng)度也很低（內(nèi)聚力 c小于 30kPa， 內(nèi)摩擦角 ?小于 10度）。不知道是否合理。 ? 2.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500072022要求土的剪切指標(biāo)用三軸壓縮試驗(yàn)中的不固結(jié)不排水試驗(yàn)確定，對于非飽和土，在試驗(yàn)前先進(jìn)行飽和再試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果還能代表實(shí)際地層的力學(xué)性質(zhì)嗎？ ? 3. 不飽和的土比如黃土又如何確定內(nèi)聚力 c 和 內(nèi)摩擦角 ? 呢？ ? ? 自然界的土不全部都是飽和土，但傳統(tǒng)的土力學(xué)卻是在飽和土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，非飽和土的土力學(xué)還處在發(fā)展階段，非飽和土的試驗(yàn)比飽和土更為復(fù)雜。由于理解上的誤區(qū)和一些規(guī)范的規(guī)定不合適，引起了人們認(rèn)識上的混亂，用飽和土的試驗(yàn)方法來測定非飽和土的抗剪強(qiáng)度，這怎么能夠得到符合實(shí)際的指標(biāo)呢？ 非飽和土的抗剪強(qiáng)度公式 bfwafaff uuuc ???? t a n)(t a n)( ??????= 式中 c ? －有效粘聚力； fafu )( ?? －破壞面上的凈法向應(yīng)力； afu －破壞面上的孔隙氣壓力； ? ? －與凈法向應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)的內(nèi)摩擦角； fwa uu )( ? －破壞面上的基質(zhì)吸力； b? －表示抗剪強(qiáng)度隨基質(zhì)吸力而增加的速率。 ? 當(dāng)土接近飽和時(shí) ， 基質(zhì)吸力趨向于零 ， 孔隙水壓力接近于孔隙氣壓力 ， 上式中的第 3項(xiàng)趨于零 ， 就變?yōu)轱柡屯恋目辜魪?qiáng)度公式 。 ? 如果要得到上述公式中的 3個(gè)抗剪強(qiáng)度的參數(shù) ， 試驗(yàn)時(shí)不僅需要量測孔隙水壓力 ， 而且還需要量測孔隙氣壓力 ，這在一般的常規(guī)三軸儀上是無法進(jìn)行試驗(yàn)的 ， 必須配備特殊的量測孔隙氣壓力的設(shè)備 。 ? 量測的關(guān)鍵裝置是高進(jìn)氣值陶瓷板 ， 它具有許多均勻小孔 ， 能夠在空氣和水之間起隔膜作用 。陶瓷板用高嶺土焙燒制成 ， 一旦充水飽和 ， 由于收縮膜的阻擋 ， 空氣就不能通過陶瓷板 。 陶瓷板所以能夠阻擋空氣通過是因?yàn)槭湛s膜產(chǎn)生表面張力 。 收縮膜上方的空氣壓力與收縮膜下面的水壓之間的差值定義為基質(zhì)吸力 。 陶瓷板能夠保持的最大基質(zhì)吸力值稱為它的進(jìn)氣值 ，進(jìn)氣值的大小與板的孔徑成反比 。 按照試驗(yàn)的要求 ， 可以選用不同進(jìn)氣值規(guī)格的陶瓷板 ， 在國外這種陶瓷板都有專門的生產(chǎn) 。 ? 進(jìn)行非飽和土試驗(yàn)時(shí) ， 如果孔隙水壓力接近－ 1大氣壓 ， 將會(huì)遇到困難 。 此時(shí) ，水將出現(xiàn)水蝕現(xiàn)象 ， 使量測系統(tǒng)中充滿氣體 ， 量測系統(tǒng)中的水會(huì)被迫進(jìn)入土中 。為了避免出現(xiàn)這種情況 ， 通常采用軸平移技術(shù) ， 將基準(zhǔn)壓力平移 ， 使孔隙水壓力能以正的空氣壓力作為量測基準(zhǔn) 。 圖 是采用軸平移技術(shù)在非飽和土試樣中量測孔隙水壓力的示意圖 。 ? 軸平移 202kPa ? 空氣通過高進(jìn)氣值陶瓷板面擴(kuò)散 ? 非飽和土的三軸試驗(yàn)分為固結(jié)排水試驗(yàn)、常含水量試驗(yàn)、固結(jié)不排水試驗(yàn)、不排水試驗(yàn)和無側(cè)限試驗(yàn)等五種不同的試驗(yàn)，試驗(yàn)中是否排水和控制與量測的項(xiàng)目見表。有些試驗(yàn)的名稱雖然和飽和土的試驗(yàn)名稱一樣，但是實(shí)際發(fā)生的物理過程是不同的，例如非飽和土固結(jié)的過程與飽和土不同，它包括了孔隙水與孔隙氣的外排，也包括氣體部分的溶解與水或者水中氣泡的逸出。 非飽和土的各種三軸試驗(yàn) 外排 剪切過程 試驗(yàn)方法 剪切前是否固結(jié) 孔隙氣 孔隙水 孔隙氣壓力 ua 孔隙水壓力 uw 土體積變化 ? V 固結(jié)排水 CD 是 是 是 控制 控制 量測 常含水量 CW 是 是 否 控制 量測 量測 固結(jié)不排水 CU 是 否 否 量測 量測 － 不排水 UU 否 否 否 － － － 無側(cè)限 UC 否 否 否 － － － 非飽和土的不排水試驗(yàn)
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