土力學(xué)復(fù)習(xí)完美筆記

1、第一章：土的物理性質(zhì)及工程分類(lèi)e 土是三相體一一固相（土顆粒）、液相（土中水）和氣相V土中空氣）。固相：是由難溶于水或不溶于水的各種礦物顆粒和部分有機(jī)質(zhì)所組成。2土粒顆粒級(jí)配（粒度）2. 土粒大小及其粒組劃分b. 土粒顆粒級(jí)配（粒度成分）土中各粒組相對(duì)含量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為土的粒度或顆粒級(jí)配。粒徑大于等于0.075mm的顆?？刹捎煤Y分法來(lái)區(qū)分。粒徑小于等于0.075mm的顆粒需采用水分法來(lái)區(qū)分。 顆粒級(jí)配曲線斜率：某粒徑范圍內(nèi)顆粒的含量。陡一相應(yīng)粒組質(zhì)量集中；緩-相應(yīng)粒組含量少；平臺(tái)-相應(yīng)粒組缺乏。特征粒徑：d50 :平均粒徑；d60 :控制粒徑；dl0 :有效粒徑；d30粗細(xì)程度： 用d50表示。曲

2、線的陡、緩或不均勻程度：不均勻系數(shù)Cu = d60 / di0 , Cu < 5,級(jí)配均勻，不好Cu > 10, 級(jí)配良好，連續(xù)程度：曲率系數(shù)Cc = d302 / （d60 x di0 ）。較大顆粒缺少，Cc減小；較小顆粒缺少，Cc增大。Cc = 1 3,級(jí)配連續(xù)性好。粒徑級(jí)配累積曲線及指標(biāo)的用途：l. 粒組含量用于土的分類(lèi)定名；2）不均勻系數(shù)Cu用于判定土的不均勻程度：Cu> 5,不均勻土； Cu < 5,均勻土；3）曲率系數(shù)Cc用于判定土的連續(xù)程度：C c = 1 3，級(jí)配連續(xù)土； Cc > 3或Cc < 1,級(jí)配不連續(xù)土。 4）不均勻系數(shù)Cu和曲率系

3、數(shù) Cc用于判定土的級(jí)配優(yōu)劣：如果Cu> 5且C c = 1 3，級(jí)配良好的土；如果 Cu < 5或Cc > 3或Cc < 1,級(jí)配不良的土。土粒的礦物成份一一礦物分為原生礦物和次生礦物。原生礦物：巖漿在冷凝過(guò)程中形成的礦物（圓狀、渾圓狀、棱角狀） 次生礦物：原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后發(fā)生變化而形成。（針狀、片狀、扁平狀）粗粒土：原巖直接破碎，基本上是原生礦物，其成份同生成它們的母巖。粘性土（細(xì)粒土）是由次生礦物組成，主要是粘土礦物。（粘土顆粒本身帶負(fù)電）<二>、土中水土中水存在于土體的孔隙中或土粒表面，分為自由水和結(jié)合水。自由水就是我們通常所說(shuō)的地下水，結(jié)合水是

4、指受 到電分子引力作用而吸附在土粒表面的水。結(jié)晶水礦物內(nèi)部的水結(jié)合水一一吸附在土顆粒表面的水（強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水）自由水電場(chǎng)引力作用范圍之外的水（重力水和毛細(xì)水）重力水：在重力作用下可在土中自由流動(dòng)。毛細(xì)水：存在于固氣之間，在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動(dòng)<三>.土中氣體自由氣體：與大氣連通，對(duì)土的性質(zhì)影響不大 封閉氣體：增加土的彈性；阻塞滲流通道，可能會(huì)形成“橡皮土”。土的三相比例指標(biāo) 一一反映三相組成間數(shù)量關(guān)系的指標(biāo)稱(chēng)為三相比例指標(biāo)。它是評(píng)價(jià)土體工程性質(zhì)的基本參數(shù)。 m 水、土總質(zhì)重， kg ； ms 土顆粒質(zhì)量，kg ； mw 土中水質(zhì)量，kg。且m=m$+mw

5、。V-土體總體積，m3; Vs-土粒體積，m3; Vw-土中水體積，m3; Va-土中氣體體積， m3; Vv-土中孔隙體積，m。且 V=Vs+Vv； Vv=Va+ Vw。土的三項(xiàng)基本物理指標(biāo)密度p :單位體積土的質(zhì)量? =m常見(jiàn)值：卜=（ 1 6 0 0 - 2200 ）k'm 3重力密度y ：?jiǎn)挝惑w積土的重量=旦_£ =亍.g（N ；m3）常見(jiàn)值：咐= （1622）kNfm3土粒密度p s： 土中固體顆粒單位體積的質(zhì)量/土粒相對(duì)密度ds： 土顆粒重量與同體積4 ° C時(shí)純水的重量比。 mww 100(%)ms常見(jiàn)值：砂土 26.526.9粉土 27.027.1粘

6、性土 27.2即27.4 土的含水量3 : 土中水的質(zhì)量與固體顆粒質(zhì)量的比值常見(jiàn)值：砂土一一（04）% ； 粘性土一一（ 2060）%土的六個(gè)導(dǎo)出指標(biāo)1、孔隙比e： 土中孔隙體積與土顆粒體積之比 常見(jiàn)值：砂土一一 0.51.0, e < 0.6時(shí)呈密實(shí)狀態(tài),2、孔隙率n 土中孔隙體積與土總體積之比常見(jiàn)值：n=（3050）%為良好地基；粘性土0.51.2, e > 1.0時(shí)，為軟弱地基第三章飽和度sr :水在空隙中充滿(mǎn)的程度n 二s _Vwr VvVv 100（%）常見(jiàn)值：第四章干密度：土的固體顆粒質(zhì)量與總體積之比d V5、飽和密度：土中孔隙完全被水充滿(mǎn)時(shí)，單位體積質(zhì)量飽和容重：”

7、sat6、有效密度：地下水位以下，土體受浮力作用時(shí)，單位體積的質(zhì)量ms V/w=叫 mw Va'w（kgm3）有效重度（浮容重）：=t gmu - Vs 'w指標(biāo)間的換算一一導(dǎo)出指標(biāo)與基本指標(biāo)的關(guān)系粘性土的物理特性指標(biāo)粘性土的界限含水量及其測(cè)定4粘V土所處的物理狀Vv （軟硬狀當(dāng)含水量很小時(shí)，感覺(jué)較硬，外力作用下，將其壓碎成粉沫狀；我們稱(chēng)其處于壓后，感覺(jué)稍軟，加力壓碎后成邊緣破裂的餅狀，稱(chēng)其為口仝。p固體狀態(tài)少加一點(diǎn)水，充分濕潤(rùn)加 半固態(tài)；再加水充分濕潤(rùn)，它就具有一定的 可塑性；水加 我們稱(chēng)其為界的過(guò)多，就成了 流塑狀態(tài)的泥漿狀。粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)，含水量應(yīng)有一個(gè)

8、分界值，限含水量，分別稱(chēng)為液限、塑限和縮限。1. 液限WL 粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到流塑狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的液限，記為2. 塑限Wp 粘性土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)變到半固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的塑限，記為3. 縮限Ws從半固體狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)時(shí)含水量的分界值，稱(chēng)為粘性土的縮限，記為WL。WpWs。塑性指數(shù)Ip：粘性土液、塑限差值（去掉百分號(hào)）稱(chēng)為粘性土的塑性指數(shù)，記為Ip。Ip = W l -Wp塑性指數(shù)反映的是粘性土處于可塑狀態(tài)時(shí)含水量的變化范圍；而粘性土與水作用能力的大小與粒徑密切相關(guān)，這段范圍越大，說(shuō)明 土體中細(xì)粒土含量越多；土體中蒙脫土礦物含量越多；說(shuō)明土體中弱結(jié)合水含

9、量就越多，土粒表面吸附的陽(yáng)離子層厚度就越厚，由此推斷：土中低價(jià)離子含量就越多，土的滲透性就越差、阻水性就越好。因此，塑性指數(shù)Ip是粘性土各種影響因子作用后的一個(gè)綜合反映，從一定程度上，反映了粘性土的工程性質(zhì)。它是粘性土命名的依據(jù)。工程上，用塑性指數(shù)Ip對(duì)粘性土進(jìn)行工程分類(lèi)。Ip -17粘土 10乞Ip <17粉質(zhì)粘土液性指數(shù)Il粘性土的天然含水量與塑限的差值和塑性指數(shù)之比，記為Il。稠度指標(biāo)，反映粘性土的軟、硬程度一Wp尬WpIL-即lL-當(dāng)天然含水量3小于等于塑限 Wp時(shí)，土體處于固態(tài)或者是半固態(tài)，此時(shí)Il小于或等WL -WpL IL-p于零；當(dāng)天然含水量 3大于等于液限 Wl時(shí)，土體

10、處于流塑狀態(tài)，此時(shí)Il大于或等于1.0；當(dāng)天然含水量在液限 WL和塑限 Wp之間變化時(shí)，lL值處于01.0之間，此時(shí)粘性土處于可塑狀態(tài)。各類(lèi)規(guī)范根據(jù)IL值的大小，將粘性土的軟硬狀態(tài)分為土堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑等幾種狀態(tài)。液、塑限的測(cè)定1. 液限測(cè)定：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：錐式液限儀。憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)好土樣（調(diào)成土湖狀），分層放入盛土碗內(nèi)，用刀抹平盛土碗表面將錐頂角30°、重76g的圓錐體錐尖對(duì)準(zhǔn)土樣表面，松手后讓其在自重作用下下沉，5s沉入土中深度恰好為 10mm時(shí),土樣含水量即為液限 Wl。2. 塑限Wp :搓條法。手工搓泥條，直徑 3mm，恰好在土條表面開(kāi)始產(chǎn)生均勻裂紋時(shí)的含水量即為塑限。靈敏

11、度一一粘性土原狀土強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)完全破壞的重塑土的相應(yīng)強(qiáng)度的比值。靈敏度反映粘性土結(jié)構(gòu)性的強(qiáng)弱。St二亞 Sl粘性土的靈敏度。qu原狀土（粘性土）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。qu'重塑土（粘性土）無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度；qu砂土的密實(shí)度一一 粘土顆粒間有粘聚力，呈團(tuán)聚狀態(tài)；砂土則不然，顆粒間基本上無(wú)聯(lián)結(jié)，其顆粒排列的緊密程度直接決定了它的承載能力；砂土0勺密實(shí)程度決定了砂土的承載能力。075孔隙比是反映土體密實(shí)程度的一個(gè)指標(biāo)，I但土 體孔隙比的值與土的粒徑組成有關(guān)。在某一固定粒度條件下，以最疏松狀態(tài)制樣可以達(dá)到其最大孔隙比emax，當(dāng)振堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑動(dòng)、加壓、搗砂土的相對(duì)密度 D-以獲得最小孔隙比emi

12、n。天然狀態(tài)下，其孔隙比設(shè)為 e,則該砂土在天然狀態(tài)下的密實(shí)程度可以用天然孔隙比在最大emax、最小孔隙比emin之間的相對(duì)位置來(lái)表示，即相對(duì)密度Dr : Dr.0 ；表示土樣處于最緊密狀態(tài)。散；1/3V Dr <2/3 中密；2/3v DH第二章：土的滲透特性 土體孔隙的現(xiàn)象。滲透性 板樁圍護(hù)下的基坑滲流、水井滲流、渠道滲流。處于最疏松狀態(tài) 的密實(shí)程度進(jìn)彳""e emin , Dt =7 0< Dr <1/3 松土中水運(yùn)動(dòng)規(guī)律 土石壩壩基壩身滲流嚴(yán)° 當(dāng) e =em®,emax emin呂般情況下，可以用相對(duì)密密實(shí)。7Dr =0時(shí)；表

13、示土體Dr的值對(duì)砂土幣水透過(guò)的性質(zhì)稱(chēng)為土的滲透性。達(dá)西定律一一水在土中的滲透速度與土的水力梯度成正比v=k (水力梯度I，即沿滲流方向單位距離的水頭損失)密實(shí)的粘土，需要克服結(jié)合水的粘滯阻力后才能發(fā)生滲透；同時(shí)滲透系數(shù)與I性關(guān)系。達(dá)西定律適用于層番，不適用于紊流。1.常水頭試驗(yàn)-2.變水頭試驗(yàn)任一時(shí)刻t白3.現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)這時(shí)亦可采用現(xiàn)底位于透水土開(kāi)始抽水！在厶t時(shí)間點(diǎn)的過(guò)水?dāng)嗝鏋?2.n t=k.(dh/dr).A.4.水平滲流層狀地基的等效滲透系數(shù)條件:i. =i hj L坡降的規(guī)律還偏離達(dá)西定律而呈非線A頭差為巾,-經(jīng)時(shí)段- 單一土層可 場(chǎng)測(cè)試方法確定兩種類(lèi)型；假設(shè)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中水頭保持不

14、變。適用于透水性大(k>id-3cm/s)的土，例如砂土。2。適用于誘水性差，滲誘系數(shù)小的粘性十。皮璃管中水位降落g定，實(shí)際上土體都是成層的qi有時(shí)牛底土層的情況此井可分為完整井C面, 屬于完整井。鉆q2整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程水頭隨時(shí)間變化后,細(xì) 以取樣在-dt室內(nèi) 根據(jù) 抽水孔鉆至不血水量為“Q,Hidh,在時(shí)段dt內(nèi)流經(jīng)試樣的水量 d時(shí)室內(nèi)測(cè)定結(jié)果很難代表現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，井底位于不透水層和非完整井不透水層層i個(gè)抽水k孔,12個(gè)觀(井H中形成 t=k.(觀/洲.(2. n .r.h). t 孔i個(gè)降落漏斗，假定在任一半徑處3<qx= qjx H= H j等效滲透系數(shù)：qx =vxH =kx I

15、-H , X q常水頭現(xiàn)場(chǎng)抽水豎直滲流zki四、豎直滲流層狀地基的等效滲透系數(shù)條件：v. = v h = 7JV等效滲透系數(shù) kz： Vj = kj ( hj/Hj)二 曲j =-巴八些=.丄二丄H承壓水_ Hkzkjkz Hkjz 、, H j-kj水頭梯度為常數(shù)，即k3i=dh/d圧一 hIL2不透水層i .x =送 kjij H jkj H j 即得：kx = 一送 kj H jHHi變水頭水平滲流'成層土滲透系數(shù)hiH2vHkz,Ah =遲Ahj推出HiH2kiH3k2k36.成層土的滲透系數(shù)一一實(shí)際工程中均是成層土，其滲透分為豎向滲透和水平向滲透兩種。a.水平向滲流的平均滲透

16、系數(shù)kx設(shè)各層土的滲透系數(shù)分別為ki、k2、k3，層厚分別為Hi、H2、H3 ，面積分別為Fi、F2、F3，流量為Qi、Q2、Q3，總流量為Q，則Qi = ki.ii. Fi.t，Q2 = k2.i2. F2.t，Q3 = k3.i3. F3.t水平向流動(dòng)，各層土的水頭梯度均相同，即I= ii =I2 = I3 總截面面積 F= Fi + F2 + F3，總流量 Q= Qi + Q2 +Q3即總流量 Q=kh.I.F.t = ki.ii. Fi.t + k2.i2. F2.t + k3.i3. F3.t 所以有:當(dāng)寬度相等時(shí) ,'kx、kiHiHib.豎向滲流的平均滲透系數(shù)kz此時(shí)，總

17、流量等于各層流量，即Q = Qi = Q2 = Q3,總水頭損失等于各土層水頭損失之和；滲流面積相等：F = Fi = F2=F3, h= hi+ h2 + h3，影響滲透性的因素1土粒大小與級(jí)配細(xì)粒含量愈多，土的滲透性愈小，例如砂土中粉粒及粘粒含量愈多時(shí)，砂土的滲透系數(shù)就會(huì) 大大減小。2土的密實(shí)度同種土在不同的密實(shí)狀態(tài)下具有不同的滲透系數(shù)，土的密實(shí)度增大，孔隙比降低，土的滲透性也減小。Q （HH2 H3） 匕：H2 H”)t3水的動(dòng)力粘滯系數(shù)一一動(dòng)力粘滯系數(shù)隨水溫發(fā)生明顯的變化。水溫愈高，水的動(dòng)力粘滯系數(shù)愈小,f（的滲透系數(shù)2 h2 QH3 則愈大。F （hih2h3）t飛k F tkz E

18、tF314土中封閉氣體含量一一土中封閉氣體阻塞滲流通道，使土的滲透系數(shù)降低。封閉氣體含量愈多，土的滲透性愈小。動(dòng)水力-滲透力、滲流力 水流作用在單位體積土體中土顆粒上的力GDGd= J/V = 丫 w h/L = y Wi滲透變形一一土工建筑物及地基由于滲流作用而出現(xiàn)的變形或破壞?；绢?lèi)型：流砂與管涌。 六、流砂：在向上的滲透作用下，表層局部土體顆粒同時(shí)發(fā)生懸浮移動(dòng)的現(xiàn)象。形成原因：W -Gd =0= i = icr， icrW -Vd -1一二生上1和土的密實(shí)度有關(guān)。7 y V 1+e（2）管涌：在滲流作用下，一定級(jí)配的無(wú)粘性土中的細(xì)小顆粒，通過(guò)較大顆粒所形成的孔隙發(fā)生移動(dòng)，最終在土中 形成

19、與地表貫通的管道。形成原因：內(nèi)因一一有足夠多的粗顆粒形成大于細(xì)粒直徑的孔隙；外因一一滲透力足夠大。流砂與管涌比較：現(xiàn)象：流砂土體局部范圍的顆粒同時(shí)發(fā)生移動(dòng)；管涌土體內(nèi)細(xì)顆粒通過(guò)粗粒形成的孔隙通道移動(dòng)。位置：流砂只發(fā)生在水流滲出的表層；管涌可發(fā)生于土體內(nèi)部和滲流溢出處。土類(lèi)：流砂只要滲透力足夠大，可發(fā)生在任何土中；管涌一般發(fā)生在特定級(jí)配的無(wú)粘性土或分散性粘土。歷時(shí)：流砂破壞過(guò)程短；管涌破壞過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)。后果：流砂導(dǎo)致下游坡面產(chǎn)生局部滑動(dòng)等；管涌導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塌陷或潰口。防治措施：1）水工建筑物滲流處理措施一一水工建筑物的防滲工程措施一般以“上堵下疏”為原則，上游截滲、延長(zhǎng)滲徑，減小滲透壓力，防止?jié)B

20、透變形。垂直截滲；設(shè)置水平鋪蓋；設(shè)置反濾層；排水減壓。2）基坑開(kāi)挖防滲措施工程降水設(shè)置板樁水下挖掘。凍土一一在冰凍季節(jié)因大氣負(fù)溫影響，土中水分凍結(jié)形成凍土。季節(jié)性?xún)鐾?一一冬季凍結(jié)，夏季全部融化的凍土。 多年凍土 一一凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年或三年以上的土層。凍土現(xiàn)象一一由凍結(jié)和融化兩種作用所引起的一些獨(dú)特的現(xiàn)象。我國(guó)的凍土 一一世界第三凍土大國(guó)，多年凍土占國(guó)土面積的23%，季節(jié)性?xún)鐾琳紘?guó)土面積的 50%以上。一凍土現(xiàn)象 凍脹現(xiàn)象一一土體凍結(jié)后形成凍土， 水凍結(jié)后成冰；由于水結(jié)成凍的過(guò)程中體積要增大9%，所以當(dāng)土體中參與凍結(jié)的水份過(guò)多時(shí)，土體便發(fā)生體積膨脹，使地面隆起成丘，即凍脹現(xiàn)象。凍脹危害一一路基

21、隆起，柔性路面鼓包、開(kāi)裂，剛性路面折斷、裂縫；建筑物抬起、開(kāi)裂、傾斜、倒塌。凍融一一在季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)，春暖土層解凍融化后，土層上部積聚的冰晶體融化，使土中含水量增加，加之細(xì)顆粒 土排水能力差，土層處于飽和狀態(tài)，強(qiáng)度大大降低的現(xiàn)象，即凍融。凍融危害一一（1 ）路基凍融，車(chē)輛反復(fù)碾壓下，輕者路面變松軟，限制行車(chē)速度，重者路面開(kāi)裂、冒泥，即翻漿，使路面完全破壞；（2）房屋、橋梁、管涵發(fā)生大量下沉或不均勻下沉，建筑物開(kāi)裂破壞。二凍脹機(jī)理粗粒土由于其含水量低，參與凍結(jié)的水份極少，結(jié)凍后只凍而不脹，一般不會(huì)對(duì)工程造成危害，細(xì)粒土則不然，由 于其本身含水量大、參與凍結(jié)的水份多，凍結(jié)后一般均會(huì)發(fā)生凍脹現(xiàn)象；粘

22、性土本身帶有負(fù)電荷，表面有弱結(jié)合水， 土粒表面的結(jié)合水分子在受到電分子引力作用的同時(shí)，還受布朗運(yùn)動(dòng)力作用；單向凍結(jié)后，土粒表面溫度場(chǎng)不均勻， 有溫差，水分子各分子間的運(yùn)動(dòng)能量出現(xiàn)差異（分子間的熱運(yùn)動(dòng)所至，低溫區(qū)能量不足，水分子運(yùn)動(dòng)速度變慢，高 溫區(qū)水分子運(yùn)動(dòng)速度變快。這樣就會(huì)導(dǎo)致低溫區(qū)弱結(jié)合水膜變厚、鄰近其它部位變?。晃磧鰠^(qū)弱結(jié)合水分子變少， 出現(xiàn)多余電場(chǎng)引力；如果凍結(jié)區(qū)離未凍結(jié)的地下水較近，地下水通過(guò)毛細(xì)作用逐漸向凍結(jié)區(qū)域附近補(bǔ)充成未凍的弱 結(jié)合水，弱結(jié)合水再凍結(jié)、再補(bǔ)充、循環(huán)后，就會(huì)在土中形成冰透晶體，導(dǎo)致土體體積再度增大隆起地面開(kāi)裂，春天，溫度升高，土體融化，冰晶體消失，土中局部含水量過(guò)

23、大，土體強(qiáng)度降低一一融沉。路基工程中，如不能及時(shí)將融化的水排走，碾壓后，便會(huì)翻漿、冒泥，影響行車(chē)速度、導(dǎo)致路面破壞。1. 影響凍脹的因素a土的因素一一粗粒土只凍而不脹，只有細(xì)粒土，凍結(jié)時(shí)有水份遷移（凍結(jié)鋒面離地下水較近），凍脹現(xiàn)象嚴(yán)重。粗粒土中含有過(guò)多的細(xì)粒土?xí)r，凍脹現(xiàn)象仍會(huì)發(fā)生。b.水的因素c溫度因素一一低溫下才凍結(jié)，氣溫驟冷、凍結(jié)速度快、土中弱結(jié)合水及毛細(xì)水來(lái)不及向凍結(jié)區(qū)轉(zhuǎn)移，就在原位凍結(jié)成冰，毛細(xì)通道也會(huì)被冰晶體堵塞，沒(méi)有外來(lái)水份參與凍結(jié)，在土中看不見(jiàn)凍夾層，只有散布于土孔隙中的冰晶體， 此時(shí)，凍脹現(xiàn)象就較輕。3. 凍結(jié)深度及標(biāo)準(zhǔn)凍深各地區(qū)降溫幅度不同，因而，凍深也不一樣。即使是同一地區(qū)

24、，由于環(huán)境條件不同， 如城市中心地區(qū)存在較強(qiáng)的“熱島效應(yīng)”，因而凍深就小，郊區(qū)就不存在，凍深就大。在地表無(wú)積雪、草皮覆蓋條件下、空曠場(chǎng)地連續(xù)多年（不少于10年）實(shí)測(cè)最大凍深平均值稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)凍深，一般用“Zo”表示，其值由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)提供，可查表或圖。土的工程分類(lèi)巖石，碎石土，砂土，粉土，粘性土，人工填土以及特殊土。按建地基規(guī)范一、巖石一一顆粒間牢固聯(lián)接，呈整體或具有節(jié)理裂隙的巖體。二、碎石土 土的粒徑d >20mm的顆粒含量大于 50%的土。三、 砂土 粒徑d >20mm的顆粒含量不超過(guò)全重的 50%，且d>0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重 50%的土。四、 粉土 塑性指數(shù)Ip

25、 < 10,且d >0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重 50%的土。五、粘土一一塑性指數(shù)Ip >10的土。六、人工填土一一由人類(lèi)活動(dòng)堆填形成的各類(lèi)土。幾類(lèi)特殊土：一. 淤泥和淤泥質(zhì)土一一 在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，并經(jīng)生物化學(xué)作用形成。淤泥一一蛍嘰； 1.5淤泥質(zhì)土一一 - -L； 1.0-e <1.5。工程性質(zhì)一一強(qiáng)度低，透水性低，壓縮性大，為不良地基。'二. 紅粘土和次生紅粘土一一紅粘土為碳酸鹽系的巖石經(jīng)紅化作用形成的高塑性粘土紅粘土經(jīng)再搬運(yùn)后，仍保持其基 本特征，稱(chēng)為次生紅粘土。強(qiáng)度高，壓縮性低。粗粒土一般按粒度（顆粒級(jí)配）分類(lèi)命名，粘性土按塑性指數(shù)分

26、類(lèi)，特殊土按其特定的工程性質(zhì)分類(lèi)，細(xì)粒土按塑 性圖分類(lèi)。低液限 Wl<28分類(lèi)符號(hào)L ;中液限28乞Wl<50分類(lèi)符號(hào)M ;高液限50乞Wl_70分類(lèi)符號(hào)H ;很高液限 Wl>70分類(lèi)符號(hào)V。第三章：地基中的應(yīng)力計(jì)算c 迅 ：i，hi土中自重應(yīng)力 土體自身的重量在土中引起的應(yīng)力稱(chēng)為土的自重應(yīng)力。又稱(chēng)常駐應(yīng)力，自重應(yīng)力不會(huì)使土體產(chǎn)生 變形。在應(yīng)力計(jì)算中，一般均采用半空間應(yīng)力模型；即認(rèn)為土體是均質(zhì)、連續(xù)各向同性的彈性半空間體。1.單一土層條件下自重應(yīng)力的計(jì)算設(shè)所切取的土柱體總重為 P,根據(jù)豎向力之和為零有：p = f Z天然地面-cz則有:kPa;3土的容重，kN/mZ考查點(diǎn)至天

27、然地面的距離，m該點(diǎn)處的水平向自重應(yīng)力，根據(jù)廣義虎克定律：cz-0且 :二n 貝U 有<1ZjL Jl i ka bcz =Ko Rcz其中：Ko為土的側(cè)向壓力系數(shù)；"為泊松比。1 - J也就是說(shuō)，豎向應(yīng)力乘以水平向應(yīng)力系數(shù)Ko即為水平向應(yīng)力，土體一定，水平向應(yīng)力系數(shù)為常數(shù)，豎向應(yīng)力已知時(shí)，水平應(yīng)力即確定。在今后的應(yīng)用中，水平向應(yīng)力應(yīng)用的數(shù)量較少，一般情況下，有了豎向應(yīng)力之后，不作特殊說(shuō)明；經(jīng)常用到的是豎向自重應(yīng)力，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，一律簡(jiǎn)寫(xiě)成cc ,即二c =：；z。2. 成層土條件下自重應(yīng)力設(shè)各層土的土層厚度分別為hi、h2、h3,容重分別為 1、2、3,如圖。分層不影響對(duì)稱(chēng)性，

28、仍用前述的方法截取土柱體，分段求合力，得P=Pi+P2+P3即：P = F 1 hi F 2 h2 F 3 h3 由此得：匚 c = 1 2 h23 嘰3. 當(dāng)土層中有地下水時(shí)自重應(yīng)力自重應(yīng)力是指有效應(yīng)力，即土體通過(guò)土粒間接觸點(diǎn)傳遞的接觸壓力。浸水后， 土顆顆粒受到水浮力，土顆粒間的接觸壓力減少，1m3 土體扣除土顆粒所受浮力后剩余重量即為有效容重，所以，浸水后單位體積土體的有效自重計(jì)算時(shí)應(yīng)采用有效重。據(jù)此有：LhPiC二h= % P2rja1Wh為二P3eTaF傳遞該水壓力，因而，此時(shí)的自重i生綜上所述，各種情況下土中某點(diǎn)的豎向自重應(yīng)力均可用下式表達(dá):i第i層土的容重， 要考慮其上的水、土總

29、重還w 水的容重，一般情況下，可取w=10kN/m 3hi第i層土土層厚度，m； n計(jì)算點(diǎn)至天然地面范圍內(nèi)土層層數(shù)。N-Phw 不透水層層面至自由水位面的距離（水位），m?；讐毫σ灰?基礎(chǔ)底面與土之間的接觸壓力稱(chēng)為基底壓力，記為p。1. 影響基底壓力分布的因素（1）地基與基礎(chǔ)的相對(duì)剛度；（2） 土的性質(zhì)；（3）基礎(chǔ)的埋深；（4 ）上 部結(jié)構(gòu)的剛度2. 基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算（1）中心荷載作用 P =NFp 基底壓力，kPa； N 作用在基礎(chǔ)底面上的中心荷載（或上部結(jié)構(gòu)傳 下來(lái)的豎向集中力）kN2 2F 基礎(chǔ)底面面積，m，圓形基礎(chǔ)，F(xiàn)二二*R ,R為圓半徑，m；矩形基礎(chǔ) F=L*b，b為基礎(chǔ)底面寬

30、度，m； L為基礎(chǔ)底 面長(zhǎng)度，m;條形基礎(chǔ)，沿長(zhǎng)度方向取1m，即L=1m，此時(shí)b=F。（2）偏心荷載作用3 M 外荷對(duì)基底形心的力矩，kN.m ； W 基底截面抵抗矩，m；，W=b*L2/6，（沿 L 方向偏心）e = M/N,貝U此時(shí)，基底反力呈梯形或三角形分布，如圖，當(dāng)e>L/6時(shí)，按上式計(jì)算基底出現(xiàn)拉力，而基底只能承壓不能受拉,3 x _ 3說(shuō)明上式已不適用，根據(jù)力的平衡條件，有：l b 3 Zthn = 05 dxdyk= L/2 - e,基礎(chǔ)底面上合力 N至基底反力最大邊距離2 一.即x2 . y2 . z2）? 豎向集中荷載下的附加應(yīng)力"附加應(yīng)力：外部各種作用在 令

31、：集中荷載作用下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)查表求得。貝 b x Z3 多個(gè)集中力共同作用時(shí)“2=。 0其中；第i個(gè)豎向力作用下的豎向附加應(yīng)力系數(shù),（x根據(jù)ri/孑查表求得。ri M點(diǎn)到第i個(gè)集中力的水平距離，=z M 點(diǎn)到半空間表面的距離。結(jié)構(gòu) 工程中，一般的允許誤差為土5%，做為土力學(xué)的理論計(jì)算，土 6%的誤差還可以接受，因此，工程上，允許直接按集中力考慮，應(yīng)用布氏公式求解的條件是部各z t1 P應(yīng)力增量稱(chēng)為附應(yīng)力。Pmindxdy2222L2kR>2L。_ N M 分布荷載作用下的附加加應(yīng):一、矩形面積上的均布荷用有均布荷載P。2.角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力ro2 二3 Z3(e <

32、XTT4Pm.cr =ot矩形面積上均布荷載時(shí)角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)NLpmax（e）max 3 k b6:c 查表。3.任意點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力（形式同上） 二、矩形面積上的三角形荷載1.角點(diǎn)下（1 ）角點(diǎn)max 3 k b2 （荷載最大邊角點(diǎn)）（2）角點(diǎn)2.任意點(diǎn)下三、圓形面積上的荷載3仁均布荷載圓心點(diǎn)R cosz2矩形面積上三角形荷載時(shí)角點(diǎn) 下矩形面積上三角形荷載時(shí)角點(diǎn)1下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)查表。2下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)查表。1：'0 均布圓形荷載作用時(shí)中心點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)其中的3.均布荷載任意點(diǎn)下 其中3.圓形面積上.si|三角31T = T = x

33、z zx均布圓形荷載作用時(shí)任意點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，ro為荷載作用面半徑,z計(jì)算點(diǎn)至荷載作用面的距離。cos2 ： sin :2衛(wèi)R為計(jì)算點(diǎn)半徑。1荷載邊點(diǎn)點(diǎn)T-sin cos （其中 ' 2）：2 分別為圓形面積上三角形荷載邊點(diǎn) 1和邊點(diǎn)Q2下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)。K 2 K 顯 K 亠 亠K &j”zn 1 z22 z23乙2門(mén)乙？其中cos 3 =z/R1，同樣可求得冷、tj =<T+ CF + CT Jz四、均布線荷載作用Z.均布條形荷載作用13 同理得：-(J)根據(jù)材料力學(xué)公式：將b Z、（T X、T XZ、代入后整理得土中某點(diǎn)大、小主應(yīng)力表達(dá)式:'二

34、zd =二 cd =令6225(e 6血25 二 34.0(kPa)如改用直角坐標(biāo)，則仍然可寫(xiě)成：a z = 54.0 - 4.86 + 34.0條形面積上均布荷載時(shí)的豎向附加應(yīng)力系數(shù)。2.三角形分布的條形何載作用其中：條形面積上三角形荷載時(shí)的豎向附加應(yīng)力系數(shù)。七、均質(zhì)地基中的應(yīng)力分布由于土中存在剪應(yīng)力，使地基中產(chǎn)生了應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象；即沿著深度方向隨深度的增加，其豎向附加應(yīng)力值越來(lái)越小, 在某一深度處的水平面上，附加應(yīng)力不但作用在基礎(chǔ)底面輪廓線范圍內(nèi)，而且延伸到輪廓線外，但不管怎么延伸， 同一水平面上，基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的應(yīng)力值最大，向兩邊逐步減小，趨近于零；不管怎么變化，同一水平面上的附加應(yīng) 力之和

35、始終等于 p.F。八、非均質(zhì)地基中附加應(yīng)力分布的特征1.變形模量隨深度增大的地基、-z2 CO其中：2 RV 大于3的集中因素，其值隨變形模量與深度的關(guān)系以及泊松比有關(guān)2.成層土地基對(duì)成土地基，其上、下層模量無(wú)外乎上大下小或上小下大兩種情況。 設(shè)上層土模量為Eo1，下層土模量為Eo2,當(dāng)Eo1 > Eo2（即上硬下軟）時(shí)，發(fā)生應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象。應(yīng)力擴(kuò)散后，同一水平面上，其最大與最小值之差將縮小， 當(dāng)模量值Eo1 >3Eo2 時(shí)，擴(kuò)散后的應(yīng)力值基本上可以看成是均勻分布。反之，當(dāng)Eo1 <Eo2 （即上軟下硬）時(shí)，發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。例題1:若所示圖形的陰影部分面積上作用著均布基底壓力

36、p=200kPa，試求圖中的豎向附加應(yīng)力值。解：se 2 e1 （1 e1）例題2：/求地下水位下降在 Q/點(diǎn)弓引起的豎向附加應(yīng)力1。= 0仃5解：水位下降前/3仞1_水位下降后f 水位下降引起的豎向附加應(yīng)力（2*。.緘0.175）* 200 Ee15.0（kPa）a a （第2題圖）dp-例題3：如圖所示:/大面積抽訂 CD 1=A點(diǎn)下距荷載作用面 3.0m深度處ei)z/b2 =3/3=1.0: 2 二 0.2二 P并在天然地面上填筑平面尺寸為3.0*3.0nC ,深2.5m的基坑：求基坑中心線下2 6.0n?處由填土和地下水位下降共同作用引起的豎向附加應(yīng) 力。=175*15 9*40=

37、6225（kPa解：<1>填土不挖基坑時(shí)引起的豎向附加應(yīng)力（如下頁(yè)<2>挖基坑時(shí)引起的豎向附加應(yīng)力a （如下頁(yè)H圖）=96 2廠 <3>水位下降引起的豎向附加應(yīng)力J<4>共同作用引起的豎向附加應(yīng)力 p2 _ PtE s = =z5 - 62.25 二P2土的壓縮性1圖)34.0(kPa)Pt1010aAj 需_s第四章 土的壓縮性與沉降計(jì)算土在壓力作用下體積減少的特性稱(chēng)為土的壓縮性。P2 - P1其中&、e2分別為變形前后的孔隙比；S為壓縮量;壓縮曲線及壓縮性指標(biāo)壓縮曲線一一建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)得ep曲線，稱(chēng)為壓縮曲線。壓縮性指標(biāo)：（1）壓縮

38、系數(shù)aa值的大小表示了 ep曲線的陡、緩程度，反映了 p值，對(duì)應(yīng)土體壓縮性的高低。但同一種土取不同的 著不同的a值。P1取自重應(yīng)力， 低時(shí)，規(guī)范規(guī)定：-1<0.1MPa,-1a1-2 >=0.5MPa._（2）壓縮）模量Es 完計(jì)算公式：Sin（'-（3 ）壓縮指數(shù)Cc用于工程計(jì)算時(shí)，應(yīng)按照實(shí)際的壓力間隔值選取P2, 一般P2取自重應(yīng)力和附加應(yīng)力之和，當(dāng)用a值判別土體的壓縮性高P1=100kPa, p2 =200 kPa，相應(yīng)的壓縮系數(shù)記為a1-2 。 a1-2低壓縮性土； 0.1MPa-1 <= a1-2<0.5MPa-1 中壓縮性土；，高壓縮性土。全側(cè)限條件

39、下，土已為壓縮前試樣高度。6,2）+ 嚴(yán)1 一 盯2）Lelogp曲線直線段的斜5率。4 0 Cc是無(wú)量綱小數(shù)，其值的大小2) cosz為土 的壓縮模量） 記54（kPaEs。體壓纟OCc=(ei - e2)/(logp 2 -logp 1)(4)變形模量Eo無(wú)側(cè)限條件下，土中豎向附加應(yīng)力與其相應(yīng)應(yīng)變的比值稱(chēng)為土的變形模量，記為Eo。其中沉降影響系數(shù)。僅與荷載作用面形狀和計(jì)算點(diǎn)位置有關(guān)。1 泊松比，b載何板寬度或半徑。變形模量與壓縮模量間的理論關(guān)系：E。=(1 -2K°)Es令 3 =(1-2 i Ko)，則 E0= - Es=0, 3 =0,卩=0.5, 3 =1.0, B處于01

40、之間，所以有：Eo<Es成立。但這僅是理論上的關(guān)系式，實(shí)際很多土的3 >1.0。(5 )彈性模量Ed*地基的最終沉降量一、分層總和法1. 假設(shè)：s 1) 土是均質(zhì)、連續(xù)、e各向同性的h單性半空間(2)基礎(chǔ)的沉降量等于基礎(chǔ)下地基中壓縮層范圍內(nèi)各 1土層壓縮量之和； 附加應(yīng)力值做為計(jì)算應(yīng)力。2. 計(jì)算步驟及公式：<1>畫(huà)圖：畫(huà)出自重應(yīng)力 d c和附加應(yīng)力<2>按應(yīng)力比法確定沉降計(jì)算深度Zn ；算：d zn / d cn <=0.2(中、低壓縮性土)(高壓縮性土)<3>分層：將Zn范圍內(nèi)的土層分為若干個(gè)小薄層；一般情況 下，每一個(gè)小薄層厚度 hi

41、取0.4b左右，b為基礎(chǔ)底面寬度， 對(duì)大形基礎(chǔ)以不超過(guò) 2.0m為宜；分層時(shí)，天然土層界面、地 下水位面必須為小薄層界面。<4>分別計(jì)算每 對(duì)第i層土：P1i=( d ci+ dci-1 )/2， 第i層土自重應(yīng)d zi-1)/2，值之和,kPa;ej力平均值，kPa。ai 第i層土與 旳、p、對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)， hi 第i層土壓縮前厚度，m； Si第i層土最終沉降量, 一Si 一( po 牛量Z三、應(yīng)力面積法計(jì)算最終沉降量一一數(shù)(即不隨深度變化)。修正前的沉降值記作1.計(jì)算公式<1>單一土層稱(chēng)0Z深度內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)，應(yīng)用時(shí)查表。<2>成層土一一所以第第

42、n i層土沉降量:J0SZ i 基底(至第2i)層底面的距離，Z i-1 基底至第i層頂面的距離，<3>計(jì)算深度Zn的確定一根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)一個(gè)深度s的計(jì)算變形值u働s '片載勺勺影響。女考慮id z沿深度的分布圖； 在某一深度Zn處驗(yàn) 或: d zn / d cn <=0.1個(gè)小薄層在無(wú)側(cè)脹條件下的最終沉降量AS =A b =C1C e'''IF Si荷載作用下，土僅產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)脹；(3)(4)對(duì)一般的中、小基礎(chǔ)可采用基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的天然地面X7 < 琴"琴 /d VTPu)-S5 匕二_,、 1 _二 Sp o z &

43、lt;i、e2i分別為與p1i、E2is對(duì)應(yīng)E勺孔隙比，由 eaiPo Gi ，Zi 丄)在分層總和法的基礎(chǔ)上,進(jìn)1"-：rbdF、A hip曲線查得。kPa-1,Esim。Zi力平均值，kPa;p2i=( (T ci+ (T ci-1 )/2+( (T zi+ 第i層土自重應(yīng)力平均值與附加應(yīng)力平均 pi = p 2i - p1i = d z ,第i層土附加應(yīng)第i層土與P1i、P2i對(duì)應(yīng)的壓縮模量，kPa,(假定;同一天然土層范圍內(nèi)，壓縮性指標(biāo)為常(b,zb1)z 沉降計(jì)算深度，m , po基底附加壓力，kPa0Z i深度內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù),0Z i-1深度內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)， Zn

44、,從Zn底面向上取一個(gè)_ Z厚度，設(shè)AZ厚度內(nèi) 則，重新選取，直到滿(mǎn)足為止。計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮相鄰3)m的基礎(chǔ)中心點(diǎn)下可取 ZK =b *(2.5 -0.4*1 nb)V <4>返算厚度 Z的確定一一根據(jù)大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范認(rèn)為可取 Z=0.3*(1+lnb)，但嫌其計(jì)算煩瑣，規(guī)范取 Z=f(b)的形式，并給予了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，以更粗的線條給出；應(yīng)用時(shí)，查表。<5>修正系數(shù)的確定 ES MPZ深度內(nèi)附加應(yīng)力面積p fak變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值。根據(jù)pj0.75fak 2.54.07.0 15.0 20.0糾滿(mǎn)足 s對(duì)寬度Es0Z深度內(nèi)修正前的總計(jì)算沉

45、降量 和 值查表求得。1.41.31.0 0.40.21.1S 1.0 n考慮土層沉積歷史的計(jì)算方(1)正常固結(jié)土(2 )超固結(jié)土0.7C 0. 4 ±1 1 ei ilOg2 Pii 5 ,hiP1in C ip inSn 二 S S 八log 巴：hi 、i 4 1 ©Cci | P1iPi .loghiip ci:PihiPii3,(3)欠固結(jié)土 ，程_口 ， 飽和土的有效0力和滲透固結(jié)沉降與 毛細(xì)水上升和土中水滲流時(shí)的有效應(yīng)力1 i例題：地質(zhì)條件如圖所示，求由地下水大面積下降及填土共同作用引起的填土面的最終沉降量。 解：1填土作用附加應(yīng)力力圖：hi log2地下水作

46、用(450痼2 c tan(450 水位下降箭'2水位下降后ci logPci；3 =門(mén) tan(4c ta水位下降引起的豎向附加應(yīng)力3填土和地下水作用土的抗剪強(qiáng)度：土體對(duì)剪切變形的極限抵抗能力。土體強(qiáng)度問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是抗剪強(qiáng)度；土體抗剪強(qiáng)度的大小決定了土1sin2a?.Cr- i z(kPa)體的承載能力。sin 2一、庫(kù)侖公式和莫爾一一庫(kù)侖強(qiáng)度理論砂土： x f = d tan © t f 土的抗剪強(qiáng)度，kPa; d 剪切破壞面一 0 土的內(nèi)摩擦角B =粘性土： t f= d tan © +c c稱(chēng)為粘聚力，kPa;它是粘性土所 主要有，電分子引力、粘土顆粒間的膠結(jié)

47、作用等。"二、土中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) 設(shè)有一單元體，承受主應(yīng)力 切向應(yīng)力為T(mén)a，n若d 1、三、 極限平衡條件.i hi 土中某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)判別1. 對(duì)均質(zhì)材料，破壞面與大主應(yīng)力也就是說(shuō)，只要 45° + © /2面上強(qiáng)度有保證，不發(fā)生強(qiáng)度破壞，其 定不會(huì)破壞，因此可通過(guò)驗(yàn)算該面上的剪應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度來(lái)判別。取 =45 ° + © /2，代入公式2. 利用極限平衡關(guān)系式判別對(duì)土體而言，影響其承載力的是大、小主應(yīng)力的差值 主應(yīng)力d1或d 3的絕對(duì)值，極限平衡關(guān)系式所確定的 壞條件下所能承受的、最大的允許主應(yīng)力差值 d =新填 7 = IS k K / r

48、r 土未 ' 匕的法結(jié)應(yīng)力，天然地面ian© 土顆粒間的摩擦系數(shù),、/T固有,粉砂土 c'值可看成是0。粘性土粘聚力C 勺 £ d1和d3作用，如圖。在與大主應(yīng)力d 3和a已知，求d a和T a o= 17.5*1.5 二 26.25(kPa)細(xì)d 1作用面成-a角的平面上，其法向應(yīng)力為 砂現(xiàn)地下水位面的來(lái)源d1作用面的夾角一定為=45密實(shí)粗砂a = ad 3，而非 上體在不破 dS.sinu 36.0Z1實(shí)際土體所受到的主應(yīng)力差值 最大的允許主應(yīng)力差值一一土體處于彈性狀態(tài)；實(shí)際土體所受到的主應(yīng)力差值最大的允許主應(yīng)力差值一一土體處于塑性狀態(tài)，即破壞；實(shí)際土體

49、所受到的主應(yīng)力差值處于極限狀態(tài)。例題：如圖，土體受大主應(yīng)力 d 1 =350kPa、小主應(yīng)力d 3 = 100kPa作用，其粘 聚力c=15kPa，內(nèi)摩擦角© =20 °o試判別土體處于何種應(yīng)力狀態(tài)。解：滿(mǎn)足極限平衡關(guān)系式的大、小主應(yīng)力差值 Ad = d 1 - d 3允許的大、小主應(yīng)力差 d = 246.80 - 100=146.80(kPa)實(shí)際的大、小主應(yīng)力差值 350-100=250kPa146.8kPa。破壞。利用數(shù)學(xué)關(guān)系，建立直線與莫爾圓方程并聯(lián)立求解，若直線與莫爾圓聯(lián)立方程 無(wú)解，說(shuō)明直線與莫爾圓不相交一一土體處于彈性狀態(tài)；有一個(gè)解，莫爾圓與 直線相切一一土體

50、處于臨界狀態(tài)；有二個(gè)解，莫爾圓與直線相割一一土體處于=最大的允許主應(yīng)力差值一一土體破壞狀態(tài)。抗剪強(qiáng)度的測(cè)試方法及排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、載荷板試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)直抗剪強(qiáng)度的測(cè)試方法：直接剪切試驗(yàn)、剪試驗(yàn)。B =,在試驗(yàn)過(guò)程中，排水筏門(mén)始終關(guān)排水條件對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響：1不固結(jié)不排水剪(快剪，簡(jiǎn)稱(chēng)UU試驗(yàn)1三軸閉,不讓試樣排水，直剪試驗(yàn)時(shí)，無(wú)論是豎向荷載、還是水平荷載，均都快速施加，土樣在幾分鐘內(nèi)就發(fā)生破壞，沒(méi)有時(shí)間排水。其相應(yīng)的0記為o u , c記為cu。2.固結(jié)不排水剪(固結(jié)快剪，簡(jiǎn)稱(chēng) CU試驗(yàn))一一三軸試驗(yàn)時(shí)，加等向圍 壓時(shí)，排水筏門(mén)打開(kāi)，讓試樣充分排

51、水，在整個(gè)施加偏應(yīng)力過(guò)程中，排水筏門(mén)始終關(guān)閉，不讓試樣排水，直剪試驗(yàn)時(shí)，豎向荷載施加緩慢，允許試樣排水，水平荷載時(shí)，快速施加，土樣在幾分鐘內(nèi)就發(fā)生破壞，沒(méi)有時(shí)間排水。其相應(yīng)的0記為£ cu ,Cs記為 浪(。跳1固結(jié)排水剪 (慢剪，簡(jiǎn)答CD試驗(yàn)三軸試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)過(guò)程中，排水筏門(mén)始終打開(kāi)，所 有荷載都有分級(jí)施加，每級(jí)荷載下，土樣都有充分的C寸間，排水固結(jié)，直剪試驗(yàn)時(shí)，無(wú)論是豎向荷載、還是水平荷載，均都分級(jí)緩慢施加，在每級(jí)荷載作用下，土樣都有充分時(shí)間排水固結(jié)。其相應(yīng)的0記為0 d , c記為cd。一般情況下，固結(jié)不排水的 c'、0與cd、0 d很接近，工程上可認(rèn)為 c'

52、cd、0' 0 d?？紫秹毫ο禂?shù)一、 等向應(yīng)力狀態(tài)下的孔隙壓力系數(shù)B設(shè)與 d 3相對(duì)應(yīng)的孔隙水壓力為 卩3則：厶二B.H3對(duì)飽和土體，孔隙中完全充滿(mǎn)水，水本身不會(huì)被壓縮，故Cv=0 ,因而B(niǎo)=1.0 , 卩3= A d 3;對(duì)于干土，孔隙內(nèi)沒(méi)有水，Cv認(rèn)為是無(wú)窮大，故 B=0 ;對(duì)于非飽和土， 0<B<1.0，土的飽和度愈小，貝U B值也愈小。二、偏應(yīng)力狀態(tài)下的孔隙壓力系數(shù)A偏應(yīng)力條件下的孔隙壓力系數(shù)。三、等向應(yīng)力和偏應(yīng)力共同作用下的孔隙壓力系數(shù)Ay = Ay 1 + Ay 3 = B*A* ( Ad 1 - Ad 3 ) + B* Ad 3=B* Ad 3 +A* ( A

53、d 1 - Ad 3 )飽和土體，B=1，不固結(jié)不排水試驗(yàn)時(shí)，孔隙水壓力增量 Ay = A d 3 + A* ( A d 1-Ad 3 )固結(jié)不排水試驗(yàn)時(shí)，A d 3作用下孔隙水壓力已消散，A y 3 =0,孔隙水壓力增量：Ay = A y 1 = A* ( A d 1 -A d 3 )固結(jié)排水試驗(yàn)時(shí)，孔隙水壓力已全部消散，Ay =0,偏應(yīng)力條件下的孔隙壓力系數(shù)A與很多因素有關(guān)，它隨偏應(yīng)力增量呈非線性變化，同時(shí)，與土的壓縮性、土層的應(yīng)力歷史均有關(guān)系，超固結(jié)土，剪切時(shí)體積膨脹，A值可能為負(fù)值，應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的應(yīng)力和應(yīng)變條件，按三軸壓縮試驗(yàn)，直接測(cè)定。飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度一、不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度由于不固結(jié)不排水，其 B=1，所以Ay 3 =A d 3 ,即無(wú)論加多大的圍壓，全都轉(zhuǎn)化成孔隙水壓力，有效應(yīng)力增量Ad '3始終