【正文】 42 主動(dòng)土壓力沿著深度呈現(xiàn)線性分布，作用在墻背上單位長(zhǎng)度擋土墻的主動(dòng)土壓力 Ea 為分布圖形的面積，其作用點(diǎn)位置在分布圖形。在墻后土體表面下深度 Z 處，朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式為：粘性土： rzKa2c 根號(hào) Ka。 42 主動(dòng)土壓力的基本原理：假定擋土墻垂直、表面光滑，其后土體表面水平且無(wú)限延伸，朗肯認(rèn)為，作用于擋土墻墻背上的土壓力，就是在無(wú)限土體中與墻背方向、長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的切面上達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力情況，這樣就可以應(yīng)用土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的最大和最小主應(yīng)力關(guān)系式來(lái)計(jì)算作用于墻背上的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力。 42 墻體在墻后土體的推力作用下，向背離填土方向移動(dòng)或者繞墻根轉(zhuǎn)動(dòng)并且達(dá)到某一數(shù)量時(shí)，則作用在墻背上的土壓力為主動(dòng)土壓力。 41 被動(dòng)土壓力：若擋土墻在外力作用下，向著填土方向移動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)作用在墻背上的土壓力將會(huì)逐漸增大，一直到土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)，并且出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面，墻后土體向上劑出隆起，這時(shí)作用在墻上的土抗力增至最大值，稱為被動(dòng)土壓力。這時(shí)作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。 41 孔隙水壓力系數(shù) u 為 A 乘以（應(yīng)力 1應(yīng)力 3）。 41 在實(shí)際工程中，代表土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的摩爾應(yīng)力圓不可能與抗剪強(qiáng)度包線相割。 41 砂土是強(qiáng)透水性，飽和砂土在剪切過程中孔隙水壓力消散非常迅速，相當(dāng)于固結(jié)排水剪切情況。 4 十字板剪切試驗(yàn)：是現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的方法。 40 孔隙水壓力系數(shù) A 反映試樣在軸壓增量作用下剪切時(shí)的孔隙水壓力變化。與最小主應(yīng)力面的夾角成 45 度 二分之一個(gè)內(nèi)摩擦角。在高圍壓下，不論松砂與密砂，受剪時(shí)都是剪縮?？紫侗却蟮乃缮笆芗趔w積縮小，反之，孔隙比小的密砂受剪，由于土顆粒的咬合作用，體積增大剪脹。 40 無(wú)粘性土剪切過程中孔隙比變化的影響。 40 臨界孔隙比：砂土在某一初始孔隙比下受剪，剪切破壞時(shí)體積可以等于初始孔隙比下的體積，這一初始孔隙比稱為臨界孔 隙比。 40 在軟土地基上，采用分級(jí)分期逐步加載建造建筑物的工程，常采用固結(jié)不排水剪強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)分析地基穩(wěn)定和承載力。應(yīng)采用三軸 不固結(jié)不排水剪強(qiáng)度，或其他不排水剪強(qiáng)度試驗(yàn)。 39 因此研究上述因素對(duì)飽和粘性土抗剪強(qiáng)度特性的影響時(shí)，應(yīng)把注意力集中于分析土體在剪切前和過程中孔隙水壓力變化對(duì)土抗剪強(qiáng)度性質(zhì)的影響上。 39 對(duì)于飽和粘性土，大多數(shù)因素對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響都可以使用土單元體在剪切過程中引起孔隙水壓力的差異反映出來(lái)，因?yàn)橥夂奢d引起的剪應(yīng)力只能由土骨架來(lái)承擔(dān)。 39 固結(jié)排水試驗(yàn)中，超固結(jié)土先剪縮繼而主要呈現(xiàn)剪脹，強(qiáng)度包線是一條不過 原點(diǎn)的略帶彎曲的破壞包線，實(shí)用上近似采用直線表示。正常固結(jié)土的內(nèi)摩擦角越小，塑性指數(shù)越大。 39 正常固結(jié)狀態(tài)的飽和粘性土未經(jīng)受任何固結(jié)壓力時(shí)，相當(dāng)于土顆粒處于懸浮狀態(tài)的泥漿，抗剪強(qiáng)度為 0 或者強(qiáng)度很小，所以總應(yīng)力和有效壓力強(qiáng)度包線都通過原點(diǎn)。 39 正常固結(jié)土的固結(jié)不排水剪試驗(yàn)：體積有減小的趨勢(shì)，產(chǎn)生正孔隙水壓力，試驗(yàn)測(cè)定的孔隙水壓力系 數(shù) Af 大于 0。 38 超固結(jié)土的塑性指數(shù)比正常固結(jié)土的要小。常用于軟土地基上分級(jí)填筑的堤壩工程，在前一級(jí)荷載固結(jié)后，施加下一級(jí)荷載的時(shí)候，常用固結(jié)不排水指標(biāo)來(lái)分析堤壩工程地基的穩(wěn)定性。天然土層的有效固結(jié)壓力往往隨著深度增加、上覆蓋壓力增大而增大，所以不固結(jié)不排水剪強(qiáng)度也隨著深度 增大而變化，均質(zhì)正常固結(jié)飽和粘性土的不排水剪強(qiáng)度大致隨著有效固結(jié)壓力成線性增大。 38 不固結(jié)不排水剪：破壞包線為水平線，相當(dāng)于天然狀態(tài)下固結(jié)，施加圍壓力增量不固結(jié)，不改變土體的天然含水量，土體的體積不變，施加偏應(yīng)力時(shí)剪切破壞。 38 外荷載：包括荷載的應(yīng)力水平、加荷速率以及應(yīng)力路徑等。 38 影響抗剪強(qiáng)度變化的主要因素有：土體本身及其狀態(tài)，包括土的顆粒組成的礦物成分、結(jié)構(gòu)特性 、顆粒之間的接觸性質(zhì)、孔隙比、飽和度、初始應(yīng)力應(yīng)變以及應(yīng)力歷史等。由于土中孔隙水和土顆粒都被認(rèn)為是不可壓縮的，因此飽和土不固結(jié)、不排水條件下的剪切試驗(yàn)中，試樣在正壓力作用下不會(huì)產(chǎn)生豎向和側(cè)向變形，這時(shí)土骨架不會(huì)受到正應(yīng)力的作用，全部正應(yīng)力都由孔隙水承擔(dān)，于是 B=1，反之對(duì)于干土，孔隙中氣體的壓縮性要比土骨架的壓縮性高得多，正應(yīng)力增量將完全由土骨架承擔(dān)，于是 B=0，在非飽和土體中， B 介于 0 與 1 之間。 37 同一種土， A 值也不是常數(shù)，它與初始應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力歷史、施加應(yīng)力的路徑等因素有關(guān)。 37 高壓縮性粘土以及松砂的孔隙水壓力系數(shù) A 比較大。 37 現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果測(cè)定的土體的抗 剪強(qiáng)度，屬于不排水剪切的試驗(yàn)條件，與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果接近。 37 一般來(lái)說(shuō)，三軸壓縮試驗(yàn)的結(jié)果比較可靠，對(duì)那些重要的工程項(xiàng)目，必須用三軸剪切試驗(yàn)測(cè)定土的強(qiáng)度指標(biāo)。 37 三軸剪切試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：能夠較為嚴(yán)格地控制排水條件以及可以量測(cè)試件中孔隙水壓力的變化。 370、 三軸剪切試驗(yàn)強(qiáng)度包線的確定：為了確定土的強(qiáng)度包線，同一種土至少需要 34 個(gè)試樣，在不同的圍壓力作用下壓縮穩(wěn)定后，進(jìn)行剪切試驗(yàn)，獲得它們相對(duì)應(yīng)的極限應(yīng)力圓，然后作出這些圓的公切線，也就是以總應(yīng)力表示總應(yīng)力強(qiáng)度包線 。以曲線的峰值作為該級(jí)小主應(yīng)力作用下的抗壓強(qiáng)度或者極限應(yīng)力圓的直徑。試驗(yàn)時(shí)不能嚴(yán)格控 制排水條件，不能量測(cè)孔隙水壓力。剪切面上的剪應(yīng)力分布不均勻，土樣剪切破壞時(shí)先從邊緣開始，在邊緣發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。 36 直接剪切試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，土樣制備和試驗(yàn)操作方便。直接剪切試驗(yàn)一般可以取用垂直壓力為 100、 200、 300、400KPA，把試驗(yàn)結(jié)果繪制成抗剪強(qiáng)度和垂直壓力的關(guān)系曲線。 36 直接剪切試驗(yàn)強(qiáng)度包線的確定：對(duì)同一種土最小取 4 個(gè)容重和含水量 相同的試樣。然后由地面上的扭力設(shè)備對(duì)鉆桿施加扭矩，使得埋在土中的十字板扭轉(zhuǎn)，直到土體剪切破壞，破壞面為十字板所旋轉(zhuǎn)所形成的圓柱面。 36 十字板剪切儀試驗(yàn)方法原理：試驗(yàn)時(shí)先把套管打到預(yù)定的深度，并將套管內(nèi)的土清除。 36 固結(jié)排水剪 CD 試驗(yàn)：試樣在施加周圍壓力時(shí)允許排水固結(jié)，待固結(jié)穩(wěn)定后，再在排水條件下施加豎向壓力直至試件剪切破壞。 35 不固結(jié)不排水剪 UU 試驗(yàn)：試樣在施加周圍壓力和隨后施加豎向壓力直到剪切破壞的全個(gè)試驗(yàn)過程中都不允許排水。 35 三軸壓縮試驗(yàn)：在土體試樣上施加軸對(duì)稱三向壓力，直接測(cè)定試樣在不同圍壓力下的抗壓強(qiáng)度，然后利用摩爾庫(kù)倫破 壞理論間接推出土的抗剪強(qiáng)度。 35 結(jié)果的整理：對(duì)同一種土至少取 4 個(gè)容重和含水量相同的試樣，分別在不同垂直壓力下剪切破壞。 35 慢剪：允許試樣在豎向壓力下排水，待固結(jié)穩(wěn)定后，以緩慢的速率施加水平剪應(yīng)力直至試樣剪切破壞。 35 固結(jié)快剪：允許試樣在豎向壓力下充分排水，待固結(jié)穩(wěn)定后，再快速施加水平剪應(yīng)力使得試樣剪切破壞。 35 快剪：對(duì)土試樣施加豎向壓力 后，立即快速施加水平剪切力，使得試樣剪切破壞。 35 直接剪切試驗(yàn)是抗剪強(qiáng)度員對(duì)室內(nèi)土進(jìn)行的簡(jiǎn)單測(cè)定方法。 350、 剪應(yīng)力的大小可以借助與上盒接觸的量力環(huán)的變形指計(jì)算確定。 34 直接剪切試驗(yàn)：應(yīng)變控制式直接剪切儀，固定的上盒和活動(dòng)的下盒組成，試樣放在盒內(nèi)上下兩塊透水石之間。 34 粘性土的公式是 13tan 平方 +2ctan。 34 強(qiáng)度包線是判斷土單元體在應(yīng)力作用下是否發(fā)生剪切破壞的極限平衡條件。 34 強(qiáng)度包線是土單元體在不同應(yīng)力作用下， 各剪切破壞面上抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力關(guān)系點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的軌跡線。 34 粘性土的抗剪強(qiáng)度由兩方面因素組成：一部分是摩擦力，與法向應(yīng)力成正比，另一方面由于粘土礦物顆粒之間通過水膜接觸，常形成相互吸引和膠結(jié)，即粘聚力。 33 粘性土的摩爾庫(kù)倫抗剪強(qiáng)度表達(dá)式：抗剪強(qiáng)度 =土的粘聚力 +剪切面上的法向應(yīng)力乘以tan 內(nèi)摩擦角。此時(shí)建筑物基礎(chǔ)下的地基將會(huì)產(chǎn)生剪切變形而下沉傾覆，失去承載力，堤壩基坑突破等將產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，失去其穩(wěn)定性。當(dāng)抗剪阻力完全發(fā)揮時(shí)，土的結(jié)構(gòu)就處于被剪切破壞的極限狀態(tài)，此時(shí)剪應(yīng)力也達(dá)到極限。 33 當(dāng)該點(diǎn)上荷載引起的剪應(yīng)力不很大時(shí)，土結(jié)構(gòu)所發(fā)揮的抗剪阻力足以平衡剪應(yīng) 力，使得土體處于彈性平衡或者塑性平衡狀態(tài)。 33 建筑物的地基承載力、擋土墻土壓力以及堤壩、基坑、土坡和地基等的穩(wěn)定性，都與土的抗剪強(qiáng)度有直接關(guān)系。 33 土的抗剪強(qiáng)度：指土抵抗剪切變形與破壞的極限能力。然后固結(jié)度就是 N 天的沉降量除以這個(gè) S。 32 固結(jié)沉降：指荷載壓力作用下，由于地基土的結(jié)構(gòu)骨架受力壓縮，使得孔隙水排出體積壓縮引起的部分沉降，由于排水固結(jié)引起的沉降。特點(diǎn)是沉降不是加荷后立即產(chǎn)生，而是隨著荷載作用時(shí)間的延續(xù)逐步發(fā)展，直到由荷載引起土中孔隙水壓力全部消散，并且轉(zhuǎn)化為作用于土骨架上的有效應(yīng)力為止。所以加荷后立即產(chǎn)生的地基變形為體積不變的剪切變形，由此產(chǎn)生的基礎(chǔ)豎向位移為初始沉降。建筑物基礎(chǔ)面積往往是有限的，基礎(chǔ)上施加荷載后，地基中必然產(chǎn)生剪切變形。 32 Ep 關(guān)系曲線反映土體試樣體積壓縮的特性，曲線越陡峭，說(shuō)明隨著壓力的增大，土體的孔隙比減小越顯著，因而土的壓縮性越高，反之則越低。 32 土體受到外力作用后產(chǎn)生的體積縮小稱為土的體積壓縮。 32 條形荷載引起的地基附加應(yīng)力，比方形荷載引起的地基附加應(yīng)力大得多。 31 在離基礎(chǔ)底面不同深度處的各個(gè)水平面上，距離中心線越近，地基附加應(yīng)力越大，中心線處的地基附加應(yīng)力最大。 31 附加應(yīng)力隨著深度遞減，自重應(yīng)力隨著深度遞增。 31 壓縮指數(shù) Cc 一般為常數(shù)，并且 Cc 越大的時(shí)候，土的壓縮性越高。 31 在荷載作用下，引起沉降的地基變形可以分為體積變形和形狀變形。是通過室內(nèi)試驗(yàn)得到的，是判斷土的壓縮性和計(jì)算地基壓縮變形量的重要指標(biāo)之一。 3 固結(jié)度采用簡(jiǎn)化的普遍表達(dá)式，固結(jié)土層基本上是均勻的，不適用于性質(zhì)差異較大的多層土地基。 30 所預(yù)測(cè)的最終沉降值僅僅包括初始沉降和固結(jié)沉降兩個(gè)部分，不含次固結(jié)沉降部分。表示相應(yīng)壓力 p 作用下土的壓縮性。 a 為 壓縮系數(shù)。荷載一次驟然增加。滲流服從達(dá)西定律。土粒和水不可壓縮。兩者隨著土的固結(jié)相互轉(zhuǎn)化，但是兩者之和始終恒等于固結(jié)壓力。 30 土層固結(jié)完成后，超靜孔隙水壓力轉(zhuǎn)化為 0，而固結(jié)壓力增量會(huì)全部作用于土骨架成為有效應(yīng)力。隨著時(shí)間的延續(xù)，孔隙中水逐漸滲出，孔隙水壓力消散而減小，有效應(yīng)力相應(yīng)增大。 29 土的壓縮變形主要決定于有效應(yīng)力。利用這一曲線的幾何特征，把一維固結(jié)理論對(duì)應(yīng)的固結(jié)度與時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系曲線作比較，確定試驗(yàn)曲線的固結(jié)起始點(diǎn)和終結(jié)點(diǎn)，求得固結(jié)過程的中點(diǎn)的固結(jié)時(shí)刻，從而得到試樣的固結(jié)系數(shù) C。當(dāng) U 為 90%的時(shí)候，初始直線的固結(jié)時(shí)間偏離理論曲線約 15%。 29 U 小于 60%的時(shí)候?yàn)橹本€段， U 大于 60%后固結(jié)曲線不再是直線段，而是曲線段。 29 固結(jié)歷時(shí) T 時(shí)候的固結(jié)沉降為歷時(shí) T 時(shí)候的固結(jié)度乘以最終固結(jié)沉降量，固結(jié)沉降不含初始沉降和次固結(jié)沉降。 29 在固結(jié)理論中，假定孔隙比與有效應(yīng)力為線性關(guān)系，在固結(jié)過程中，有效應(yīng)力的增長(zhǎng)等于孔隙水壓力的消散，并且常用孔隙水壓力的消散過程反映土層的固結(jié)過程，因此實(shí)際中常用孔隙水壓力的消散來(lái)表示固結(jié)度。 Tv 指的是時(shí)間因素， Tv=Cv 乘以 t 除以 H 的平方。 290、 固結(jié)度：土層在固結(jié)過程中，某一時(shí)刻土層固結(jié)引起體積壓縮的程度，常用固結(jié)度來(lái)表示，定義為：在某一荷載壓力作用下，歷時(shí) t 的土層體積壓縮量與主固結(jié)完成時(shí)的體積壓縮量的比值。用修正系數(shù)修正一維固結(jié)沉降偏離實(shí)際的結(jié)果，使得計(jì)算接近于實(shí)際沉降值。 28 欠固結(jié)土的沉降：不僅僅包括地基受附加應(yīng)力所引起的沉降，而且還包括地基在自重作用下尚未固結(jié)的那部分沉降。 28 薛邁脫曼沉降計(jì)算法：假定彈性參數(shù)為常數(shù)，在實(shí)際土的應(yīng)力應(yīng)變曲線中，規(guī)定出線性變化范圍，確定該范圍內(nèi)的彈性模量，確定彈性半空間表面上任意點(diǎn)處由于圓形或者矩形均勻荷載面積所發(fā)生的豎向沉降量。在主固結(jié)完成之后 ，次固結(jié)的壓縮仍然持續(xù)發(fā)展。然后再計(jì)算各分層的壓縮量，計(jì)算最終沉降量。 28 分層總和法計(jì)算地基固結(jié)沉降量的步驟：選擇沉降計(jì)算剖面，計(jì)算地基中的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力，繪制其分布曲線，然后確定沉降計(jì)算深度，按照分層厚度把深度范圍內(nèi)土層劃分為若干層。 28 當(dāng)土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較小，特別是土顆粒間接觸水膜較厚，而荷載壓力較大時(shí)，隨著荷載壓力的延續(xù)，剪切蠕變逐步發(fā)展，次固結(jié)沉降長(zhǎng)期持續(xù)，甚至產(chǎn)生增大的趨勢(shì)。 27 次固結(jié)沉降的特點(diǎn)是：隨著荷載長(zhǎng)期持續(xù)作用逐漸發(fā)展，并與土體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和強(qiáng)度和荷載壓力大小有關(guān)。 27 次固結(jié)沉降：指在荷載長(zhǎng)期 持續(xù)作用下，作用于土骨架上的有效壓力使得土結(jié)構(gòu)礦物顆粒間接觸點(diǎn)產(chǎn)生剪切蠕變，水膜進(jìn)一步減薄，骨架進(jìn)一步壓縮。 27 固結(jié)沉降：指荷載作用下，由于地基土的結(jié)構(gòu)骨架受力壓縮，使得孔隙水排出體積壓縮引起的部分沉降，也就是由于排水固結(jié)引起的沉降。地基中剪切變形，粘 性土地基滲透性很小，施加荷載后，土中孔隙水短期內(nèi)排出甚小，在施加荷載后，土中孔隙水短期內(nèi)排水很小，可以視為不產(chǎn)生體積壓縮。 27 超固結(jié)狀態(tài)：土的壓縮性隨著荷載的變化呈現(xiàn)平緩型，體積壓縮很小。 27 土的體積壓縮隨著荷載壓