室內(nèi)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)

1、請(qǐng)下載支持!芹菜夔蔗賺期肇室內(nèi)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)指標(biāo)精蛔贛筮丸羋腿在軟土地基處理穩(wěn)定分析中的應(yīng)用裊蠅蓬U藏芨筮1、抗剪強(qiáng)度莫蝕蒲薇膀奠蝴土的抗剪強(qiáng)度是指土在外力作用下抵抗剪切滑動(dòng)的極限強(qiáng)度。土的抗剪強(qiáng)度是土的一個(gè)重要力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)估算地基承載力，評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性，計(jì)算路堤斜坡穩(wěn)定性等都需要抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。未勺蒞蟆妍蜜im1.1庫(kù)倫定律褻罪蔓輯艘唐聿在法向應(yīng)力變化范圍不大時(shí)，抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力的關(guān)系近似為一直線，這就是抗剪強(qiáng)度的庫(kù)倫定律。肆肇聿箍妍袁輯（11）衿薄蒙袈曹膀妨式中：?土的抗剪強(qiáng)度（KPa）；董芍踴方蒲荽黃cKPa）；峻此作用于剪切面上的法向應(yīng)力（KPa；勘薄蠢祎蛔腿裂土的內(nèi)磨擦角（°

2、）肇膈蕭嵋輯肅妨1.2總應(yīng)力法與有效應(yīng)力法節(jié)瞧覆T膈膂藏飽和土的抗剪強(qiáng)度與土受剪前在法向應(yīng)力作用下的固結(jié)有關(guān)，而土只有在有效力作用下才能固結(jié)。有效應(yīng)力逐漸增加的過(guò)程，亦即土的抗剪強(qiáng)度逐漸增加的過(guò)程。剪切面上的法向應(yīng)力與有效應(yīng)力之間有下列關(guān)系螃眶蔗前肄蝸量u+cr'=（T覆袈蔽帔袂朋蒂式中：u剪切面上的孔隙水壓力（KPa）；3MB/剪切面上的有效應(yīng)力（KPa）;讖*剪切面上的法向應(yīng)力，即總應(yīng)力（KPa）。董莆譽(yù)羈襖袈腿土的強(qiáng)度主要取決于有效應(yīng)力的大小，故抗剪強(qiáng)度的關(guān)系中應(yīng)反映有效應(yīng)力（/更為合適。菱蔗賺蝸肇量犀即SHOT?=+dtgj=C'+（U）tg蓬I(lǐng)t藏芨筮精蛔式中：c&#

3、39;土的有效粘聚力（KPa）蒲薇膀奠蝴裊蠅（）z土的有效內(nèi)磨擦角（°）。蟆研蜜夔n奠蝕其余符合意義同前。蔓輯艘唐野?蒞用式11所進(jìn)行的分析法稱總應(yīng)力法；用13分析的方法稱有效應(yīng)力法。聿箍研袁輯裂噩2、室內(nèi)抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法蒙袈曹膀妨肆肇目前公路部門室內(nèi)測(cè)定抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)方法有直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。踴方蒲荽黃衿薄2.1直接剪切試驗(yàn)崛螃肄荽蟻董芍直接剪切試驗(yàn)?zāi)壳耙廊皇枪凡块T室內(nèi)最基本的抗剪強(qiáng)度測(cè)試方法。由于直剪儀的構(gòu)造無(wú)法做到任意控制土樣是否排水的要求，為了在直剪試驗(yàn)中能考慮現(xiàn)場(chǎng)施工加荷的實(shí)際需要，很早以來(lái)便通過(guò)采用不同的加荷速度來(lái)達(dá)到排水控制的要求。這便是

4、直接剪切試驗(yàn)中三種不同試驗(yàn)方法快剪、固結(jié)快剪和慢剪的由來(lái)。三種試驗(yàn)方法測(cè)得的強(qiáng)度指標(biāo)分別用Cq、jq和Cs、（j）s表不'。蠢祎蛔腿裂螃膈2.2三軸壓縮方式操作方便的優(yōu)點(diǎn)，但它同時(shí)具有不能控制排剪切面人為固定以及剪切面上的應(yīng)力分布不依據(jù)排水情況的不同，三軸壓縮試驗(yàn)分別三擷皤肅妨勘薄直接剪切試驗(yàn)具有儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單,水條件、測(cè)不出剪切過(guò)程中孔隙水壓力的變化、均等缺點(diǎn)，而三軸壓縮試驗(yàn)都克服了以上缺點(diǎn)。種類型：即不固結(jié)不排水剪（UU）,固結(jié)不排水剪（CU）和固結(jié)排水剪（CD）,測(cè)得強(qiáng)度指標(biāo)分別用Cuu、（j）uu,Ccu、（j）cu和Cs'、八'表不。箍叫膂藏肇膈2.3無(wú)側(cè)限抗壓

5、強(qiáng)度試驗(yàn)蔗前臧尺量節(jié)瞧三軸壓縮試驗(yàn)中，當(dāng)圍壓等于零時(shí)為無(wú)側(cè)限試驗(yàn)條件，又稱單軸試驗(yàn)或無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)于飽和軟土，因其內(nèi)磨擦角。=0,故可利用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu間接計(jì)算不排水抗剪強(qiáng)度。？。?=1/2qu（21）荒肆芳螞薄覆袈式中子?軟土的不排水抗剪強(qiáng)度（KPa）;滕聿螂建崛蠶螂qu軟土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（KPa）。腳襖袈腿袂索2.4直接剪切試驗(yàn)與三軸剪切指標(biāo)的比較與選用賺期肇量犀董莆如前所述，直接剪切試驗(yàn)尚存在一些缺點(diǎn)，但由于測(cè)設(shè)部門普遍采用，有不少經(jīng)驗(yàn)，在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中仍具有一定的使用價(jià)值，因而就有必要探討一下直接剪切試驗(yàn)與三軸壓縮試驗(yàn)指標(biāo)間的關(guān)系。充羋腿居曉展從理論上講直接剪切試驗(yàn)與三軸

6、壓縮試驗(yàn)是差別的。近年來(lái)國(guó)內(nèi)就粘性土作了些試驗(yàn)研究，如水電部第五工程局試驗(yàn)室，廣東水利科學(xué)研究所等單位的試驗(yàn)成果表明，對(duì)某些密實(shí)粘土、滲透系數(shù)v10-6cm/s的直剪的快剪強(qiáng)度參數(shù)與三軸不固結(jié)不排水強(qiáng)度參數(shù)很接近；水利水電科學(xué)研究院等單位曾對(duì)直接剪切試驗(yàn)的固結(jié)快剪強(qiáng)度參數(shù)與三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)的強(qiáng)度指票進(jìn)行了比較試驗(yàn)，認(rèn)為若土的滲透系數(shù)v10-6cm/s,兩者所測(cè)結(jié)果比較接近；吉林省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院認(rèn)為粘性土料用直接剪切儀作慢剪試驗(yàn)測(cè)得的慢剪強(qiáng)度指標(biāo)與有效強(qiáng)度指標(biāo)很一致。很多試驗(yàn)資料表明，直接剪切慢剪強(qiáng)度指標(biāo)、三軸固結(jié)排水試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)以及有效強(qiáng)度指標(biāo)，三者均比較接近。因此在無(wú)三軸壓縮儀的情況下，可

7、以用直接剪切儀測(cè)慢剪強(qiáng)度指票以代替有效強(qiáng)度指標(biāo)。藏芨耨1蛔贛筮在實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合路堤實(shí)際加載情況、填土性質(zhì)和排水條件等選用合適的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。如驗(yàn)算路堤施工結(jié)束時(shí)的穩(wěn)定情況，若路堤施工速度較快，地基土的滲透性較差，則土中孔隙水壓力不易很快消散，這時(shí)宜采用快剪或三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)指標(biāo)，用總應(yīng)力法分析。如驗(yàn)算路堤長(zhǎng)期穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采用慢剪試驗(yàn)或三軸固結(jié)排水試驗(yàn)或三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)得的有效強(qiáng)度指標(biāo)，用有效應(yīng)力法分析。膀奧蛔裊蠅蓬索3室內(nèi)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)在軟土地基處理設(shè)計(jì)穩(wěn)定分析中的應(yīng)用量1»英蝕蒲薇穩(wěn)定分析是軟土地基處理設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在軟土地基上填筑路堤，其坡壞往往是由于地基的穩(wěn)定性不足引起

8、的，當(dāng)軟土層較厚時(shí)，滑裂面近似為一圓弧，而且切入地面以下一定深度。對(duì)于進(jìn)行豎向排水處理的地基含有較多薄粉砂夾層的粘土地基，由于具有良好的排水條件，在進(jìn)行穩(wěn)定分析時(shí)應(yīng)考慮地基在填土等荷載作用下會(huì)產(chǎn)生固結(jié)而使土的強(qiáng)度提高。艘唐聿神蒞蟆蟒3.1應(yīng)用天然不排水強(qiáng)度指標(biāo)的穩(wěn)定分析方法（總強(qiáng)度法）斯袁酷舞蔓輯在軟土地基處理穩(wěn)定分析中，用十字板測(cè)得的不排水抗剪強(qiáng)度T?作為設(shè)計(jì)依據(jù)，按=0的圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行地基穩(wěn)定性分析，一般認(rèn)為比較符合實(shí)際。路堤抗剪強(qiáng)度參數(shù)用直剪快剪指標(biāo)Cq、如，穩(wěn)定系數(shù)F按下式計(jì)算曹膀妨肆肇聿箍Et?i-Li+E（S+Pj）著荽黃衿薄蒙袈F=（311）肄荽蟻童茁st勞Pt蛔腿裂螃膈蜘螃

9、式中：Pt=22（Winai）+E（Winaj）+MH/R輯肅妨勘薄蠢祎Sj=Wjhosajtg+cqjLj膈膂藏肇膈蒂嵋i、j如圖3.1所示，下標(biāo)i、j分別代表滑裂面在地基土層內(nèi)（AB）弧和在路堤填料內(nèi)（BC?。┩翖l編號(hào)；臧尺量節(jié)嘲皤W、a、L分別為滑裂體某一土條（下標(biāo)可為i或j）的總重量，土條滑裂面對(duì)水平面的夾角與弧長(zhǎng)；制1蒂螃矚恭前R滑裂面半徑；蟒蜘?i第i土條滑裂面處處地基土層的不排水抗剪強(qiáng)度；螂建蠅S螂荒肆Cqj、(j)qj第j土條所處路堤填料的粘聚力和內(nèi)磨擦角；襖袈胭袂H滕聿Pj若第j土條滑裂面與設(shè)置的土工織物相交，則Pj為該層土工織物每延米寬的設(shè)計(jì)拉力；肇量犀董莆1T羈Mh某些外

10、力(如地震力)產(chǎn)生的對(duì)滑裂面圓心的滑動(dòng)力矩。腿9睫凝例當(dāng)需要考慮固結(jié)作用引起的地基抗剪強(qiáng)度的提高時(shí)，可按312式計(jì)算。wsEfc?i'=t?i+UW,m/(312)蝴裊蛔瀟藏芨式中：i'第i土條滑裂面所處位置固結(jié)度為U時(shí)的抗剪強(qiáng)度；詢哪?i第i土條滑裂面所在地基土層的天然不排水抗剪強(qiáng)度；聿未勺蒞蟆蛹®菱Ui第i條滑裂面所處位置的固結(jié)度U;世裂熊蔓戳叟盾W第i條土條滑裂面以上路堤自重；妨肆肇聿鼬f袁m第i條土條滑裂面所在地基上層的強(qiáng)度增長(zhǎng)系數(shù)，一般為0.250.35。黃衿薄蒙袈曹膀X第i土條的水平向?qū)挾?。蟻董芍朝瑞荽另外，在軟土地區(qū)公路選線中，路基臨界高度的確定對(duì)線路設(shè)

11、計(jì)及方案比較非常重要，用十字板測(cè)得的不排水抗剪強(qiáng)度估算路基的臨界高線是一種比較有效的方法。襲螃膈蜘螃肄荽對(duì)均質(zhì)厚層軟土,路基的臨界高度可用下式估算妨勘薄幕祎蛔腿Hc=K?i(313)藏肇膈荊i皤肅式中HC臨界高度(mj);量節(jié)囑s譽(yù)膈膂K系數(shù)(m/KN)一般取3;糠鰥r?i可按21式計(jì)算?；?袈蔽卿理3.2應(yīng)用總抗剪強(qiáng)度指票的穩(wěn)定分析方法(總應(yīng)力分析法)懈s螂荒肆芳螞總應(yīng)力分析法中，路堤抗剪強(qiáng)度參數(shù)用直剪快剪指標(biāo)cq、q,地基抗剪強(qiáng)度參數(shù)用直剪或三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)得的總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。下面以直剪試驗(yàn)的總抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為例加以說(shuō)明腿袂索滕聿螂建W2(S+ZS)+W2(S+P)犀童莆爸羈襖袈F=(一32)

12、藻菱點(diǎn)賺蝸肇量Pt蛔痛筮充羋腿冗其中：S=W.cosaiitg()qi+CqiLi蠅連nt藏芨筮精S=W，U,cosaitgjqi蝕著薇膀莫螂i裊但當(dāng)蒞蟆妍蟄tg(j)q噩蔓輯艘唐聿沔U肇聿撕袁輯褻時(shí)，宜用下式計(jì)算薄蒙袈曹膀妨肆$=Wlicosai-tg()gi芍朝瑞荽黃衿W/第i土條所在土層的快剪粘聚力cq及快剪內(nèi)摩擦角(j)q;膈崛螃肄荽蟻蜜cqi、(f)qi第i土條所土層的快剪粘聚力cq及快剪內(nèi)磨擦角(f)q：薄穿祎蛔腿裂螃(j)qi、U第i土條的滑裂面所在土層的固結(jié)快剪的內(nèi)摩擦角(f)q及滑裂面所處位置的固結(jié)度U；疆割皤肅妨甘其它符號(hào)意義同前。mis#膂藏肇3.3應(yīng)用有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的

13、穩(wěn)定分析方法(有效應(yīng)力分析法)瞧蔗前撒尺量節(jié)有效應(yīng)力分析法中，地基抗剪強(qiáng)度指標(biāo)采用有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、4,路堤的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)仍用直剪試驗(yàn)的快剪指標(biāo)cq、(f)q值袈蔽帔粉朋蒂螃E+EK螂荒肆芳螞薄藻F-（33）索滕聿螂建蜘第Pt莆譽(yù)羈襖袈腿袂式中展賺期肇量犀蜜Kj=Ci.X+（WAiWi+U.Wi）tg（H'/mai筮充羋腿芹菜菱Kj=cqi.AX+Pj+vy-tg（j）qj/mai索藏芨筮輻蛔爵mai=cosaj+tg（）qi-sinai薇膀奠蝴裊蠅連maj=cosaj+tg（）qjsinaj斯泉弱t莫蝕蒲c'、（j）i第i土條滑裂面所在土層的有效粘取得力c'及有效內(nèi)磨擦角1W叟唐聿韻蒞蟆Vwi=hwi,rw,X1箍研袁酷舞盆hwi第i土條滑入地下水位以下的浸水深度；袈曹膀妨肆肇聿rw水的重力密度。方翳能衿薄募其它符號(hào)意義同前。螃肄荽蟻董事i由于采用不同的試驗(yàn)方法得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有很大差異，而允許安全系數(shù)同選用的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有關(guān)。同一個(gè)斜坡穩(wěn)定分析采用不同試驗(yàn)方法得到的強(qiáng)度指標(biāo)，會(huì)得到不同的安全系數(shù)。我國(guó)港口工程技術(shù)規(guī)范（第五篇地基