土壤的性質ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 23:40本頁面
【正文】 剪強度的確定： 對于土和混凝土混合料而言，當材料內部某一平面上的法向力和剪應力的組合達到某種限度時，材料即可破壞，土的抗剪強度是剪切面上法向應力的函數。 實驗證明，土的抗剪強度與法向應力呈線性關系，可用直線方程表示 —— 庫侖定律 土壤內聚力—土的內摩擦角—應力作用在剪切面上的法向—土的抗剪強度—式中：CCtgmm?????? ??土的剪切強度由兩部分組成： （ 1）土顆粒之間在單位滑動面積上的內摩擦力； （ 2）土顆粒之間的粘聚力 某些土在一定的狀態(tài)下，能夠承受不大的拉力并能承受剪力，能保持一定高度的豎直邊坡，稱之為粘聚性。 土的性質不同，其強度公式也不同 （ 1）純砂性土： C=0 （ 2）粘性土： 當法向應力為零時，仍具有抗剪強度。當土壤受剪切力作用時就會在剪切表面出現抗剪切應力 τ ，當土壤因受剪切而失效時，此時的抗剪應力達到最大值 τ m，稱為土壤的抗剪強度。 二、剪切應力與位移的關系： 土壤的剪切應力 — 位移曲線如下圖： 脆性土壤： 在脆性土壤上 (未經攪動的緊密土壤，如堅實的砂、粉土和凍結的雪等 )抗剪應力出現“駝峰”后，再降低到恒定的值，即為剩余剪切應力，曲線出現駝峰的原因是由于土粒間的咬合作用引起的，當這種咬合作用被克服后，就只剩下表面摩擦力了，因此抗剪強度降低。 塑性土壤： 在塑性土壤上 (松散的土壤，飽和粘土或大多數攪動過的土壤等 )，則剪應力達到一定值后，基本上不變。對于這類土建議用下式表示剪切應力與變形的關系： ? ? ?????? ????????? ?? ?? KjKjm ectge 11 ???? 式中： j— 土壤的剪切變形； K— 土壤的水平剪切模量。 K值相當于剪應力為 m 的土的剪應變值。 3土壤的垂直載荷與沉陷的關系 ? 工程機械在作業(yè)或行駛過程中，土受到壓縮而變形，產生了沉陷，增加了運動阻力，此時應力與應變的關系對施工影響很大，如 行駛阻力 。通常用實驗的方法來建立某些經驗公式以表達兩者之間的關系。 實驗時將一塊代表充氣輪胎或履帶接地面積的平板 ， 用均布的負荷壓入土內 ， 則靜止下陷量 z和法向應力 p之間的關系將如下圖所示 。 上圖畫出了相同的平板在不同的均勻土壤中所測得的一組典型的負荷 — 沉陷曲線，這些曲線可以依據 n值分為兩組，分界線為 n=1的直線 ： n﹥ 1時， 這類土壤 為硬實土壤， 隨著載荷的增加，車輪下陷的增加量減慢， 在車輛反復載荷作用下通常變得硬而結實。 美國著名學者 列土的壓縮試驗，土壤變形指數 n與土壤類別有關，但與載荷面積的大小和形狀無關，即對某一種確定的土壤而言， n是常數。 Kφ —— 土壤變形的內摩擦模量 ， 與內摩擦力有關 。但由于存在著土壤的不均勻性，在野外試驗時壓板的寬度或半徑不能小于 5cm，盡可能不小于 10cm，且 L/b大于 5，這樣可以減小土體不均勻的影響。 注意： 上述負荷 — 沉陷曲線是在均勻壓力下且無水平力作用時測得的，嚴格講只適用于靜止車輛在土壤上的沉陷量，實際上，車輛在行駛時驅動輪或履帶必定對地面施加水平力，土壤會發(fā)生剪切變形，這會增加土的沉陷，但雖與車輛實際行駛時有些差距，但仍是較實用的衡量的
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