土的抗剪強(qiáng)度及其工程問題(高大釗)-文庫吧資料
2024-09-24 20:44本頁面
【正文】 應(yīng)力，將每個(gè)破壞圓是的最大剪應(yīng)力點(diǎn)連成 Kf線， Kf線不是強(qiáng)度包線。當(dāng)土體處于 K0條件時(shí)，如圖中的 K0圓，此時(shí)的土體處于彈性平衡狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生破壞。 ，粘聚力為 20kPa， 承受大主應(yīng)力和小主應(yīng)力分別為 450kPa和 150kPa ? 如果用圖解法，則同樣會(huì)得到摩爾應(yīng)力圓與抗剪強(qiáng)度線相切的結(jié)果。 ， 粘聚力為 20kPa，承受大主應(yīng)力和小主應(yīng)力分別為 4 5 0 kPa 和150kPa， 試判斷該土樣是否達(dá)到極限平衡狀態(tài) ？ ? 解 已知小主應(yīng)力 ， 現(xiàn)將其余已知的有關(guān)數(shù)據(jù)代入到式 (66)的右側(cè) ， 得小主應(yīng)力的計(jì)算值為： ? 計(jì)算結(jié)果可以認(rèn)為的計(jì)算值與已知值相等 ， 所以該土樣處于極限平衡狀態(tài) 。 ? 三軸試驗(yàn)結(jié)果的資料整理 ： ? 試驗(yàn)資料的分析計(jì)算： 三軸試驗(yàn)原理 ? 三軸試驗(yàn)是建立在軸對稱極限平衡理論基礎(chǔ)上的一種土工試驗(yàn)，與直剪試驗(yàn)相比，應(yīng)力條件明確，分析原理嚴(yán)密，可以模擬各種排水條件和應(yīng)力條件。 三軸試驗(yàn)指標(biāo)的測定與資料分析 ? 三軸試驗(yàn)原理 : ? 以材料力學(xué)的摩爾圓表示一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為基礎(chǔ)，以庫侖強(qiáng)度理論為準(zhǔn)則。 三軸試驗(yàn) ? 三軸試驗(yàn)的土樣是在軸對稱應(yīng)力條件下剪切的，圓柱形土樣側(cè)面作用著小主應(yīng)力 ?3 ， 頂面和底面作用著大主應(yīng)力 ?1 ， 大、小主應(yīng)力可以根據(jù)試驗(yàn)要求控制其大小和變化。 ? 直剪試驗(yàn)也不適用于砂土和軟土。 剪切過程中剪切面在變化 ? 剪切面積隨剪切位移的增加而減小且土樣應(yīng)力條件非常復(fù)雜 這一缺點(diǎn)限制了直剪儀在研究方面的應(yīng)用，但在工程實(shí)用方面引起的誤差是可以容許的。實(shí)際工程中， 剪切總是沿著最薄弱的方向發(fā)展，而水平方向往往并不是最薄弱的 。 人為規(guī)定了剪切面 ? 直剪試驗(yàn)時(shí)土樣的 剪切面是人為規(guī)定的 。試驗(yàn)砂土?xí)r，細(xì)小的砂粒嵌進(jìn)上下盒之間的縫隙中使摩阻力增大，使試驗(yàn)結(jié)果失真。 儀器構(gòu)造的缺陷 ? 直剪儀上下盒之間的縫隙 ? 為了避免上下盒之間的摩擦， 在上下盒之間留有一定的縫隙 。這是由于低塑性土的滲透系數(shù)比較大，在固結(jié)快剪試驗(yàn)中孔隙水消散很快，剪切時(shí)土的固結(jié)狀態(tài)已接近于慢剪試驗(yàn)，因此兩者的結(jié)果相近。 直剪試驗(yàn)排水控制措施 豎向壓力 剪應(yīng)力 結(jié)果 快剪 不用透水板 立即剪切 快速 固結(jié)快剪 用透水板 快速 剪切時(shí)透水途徑通暢 慢剪 用透水板 慢速 直剪儀不能有效地控制排水 ? 直剪儀中的土樣無法封閉，無論土樣承受法向應(yīng)力或剪應(yīng)力，無論剪切速度多快，孔隙水總會(huì)沿著土樣和環(huán)刀之間的縫隙流失，無法測定不排水條件下的強(qiáng)度，使快剪試驗(yàn)的結(jié)果特別離散，而且 內(nèi)摩擦角往往偏大，用于工程是偏于危險(xiǎn)的； 在 固結(jié)快剪試驗(yàn)中，剪切時(shí)的排水也使內(nèi)摩擦角偏大 。 慢剪試驗(yàn) ? 施加豎向壓力后土樣固結(jié)排水的要求與固結(jié)快剪試驗(yàn)相同，在固結(jié)終了后以相當(dāng)慢的速度施加水平剪力，剪切速率控制在小于 /min以使土樣在剪切過程中有充分時(shí)間排水和產(chǎn)生體積變形，得到的指標(biāo)模擬完全排水的工況。 ? 這種試驗(yàn)方法模擬在法向應(yīng)力作用下固結(jié)完成但在剪應(yīng)力作用下不排水的工況，由于放置了透水板，更不能保證在剪切時(shí)處于完全不排水的狀態(tài)，對于透水性比較大的土樣將會(huì)得到過大的抗剪強(qiáng)度值。 固結(jié)快剪試驗(yàn) ? 在土樣上下兩面安置透水石 ， 在施加豎向壓力以后給以充分時(shí)間使土樣固結(jié)排水 ?？旒粼囼?yàn)得到的指標(biāo)用 cq 、 ?q表示。 直剪試驗(yàn) AT=?ANp =直剪試驗(yàn)結(jié)果 ?? f = c ＋ p tan? ? 第一級荷載必須大于上覆有效壓力 直剪試驗(yàn)方法 快剪試驗(yàn) ? 在土樣上下兩面安置不透水的銅板或塑料膜，并在施加豎向壓力后立即施加水平剪力進(jìn)行剪切，而且剪切的速率也很快，一般只 3 ~ 5min 。 ? 考慮上述復(fù)雜因素的試驗(yàn)只能用三軸儀才能模擬。 ? 對軟土，也可以用原位測試－十字板試驗(yàn)測定。 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測定方法 ? 在室內(nèi)試驗(yàn)中，可以用直剪試驗(yàn)或三軸試驗(yàn)來測定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。當(dāng)土的天然結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)，原始粘聚力將喪失一些，但會(huì)隨著時(shí)間而恢復(fù)其中的一部分或全部。 ? ? ? ?? = c ＋ p tan? ? 對于 ? ＝ 0的土，稱為凝聚性材料，構(gòu)成內(nèi)聚力的物理原因是土的細(xì)顆粒表面作用，是一種物理化學(xué)作用。 ?? = c ＋ p tan? ? 對于 c＝ 0的土，稱為純摩擦材料， 內(nèi)摩阻力 包括土粒之間的 表面摩擦力 和由于土粒之間的聯(lián)鎖作用而產(chǎn)生的 咬合力 。在土力學(xué)中，采用摩爾 — 庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則，用內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力兩個(gè)指標(biāo)描述土的抗剪強(qiáng)度規(guī)律，即在土的破裂面上，抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力增長的規(guī)律。 ? 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是土體的固有性質(zhì)，是描述土體中的抗剪強(qiáng)度隨法向應(yīng)力變化規(guī)律的參數(shù)； ? 抗剪強(qiáng)度是在一定的應(yīng)力條件下，
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1