版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
第七章土的抗剪強(qiáng)度第1頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.1概述土體破壞的主要原因是剪切,剪切破壞是土體破壞的重要特征;土的抗剪強(qiáng)度指土體抵抗剪切破壞的極限能力,是土的重要力學(xué)性質(zhì)之一;工程實(shí)踐中與土的抗剪強(qiáng)度有關(guān)的工程問(wèn)題主要有以下3類:(1)土質(zhì)土壩的穩(wěn)定(2)土壓力(3)地基的承載力問(wèn)題第2頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土坡失穩(wěn)第3頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土坡失穩(wěn)第4頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三地基承載力不足第5頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三地基承載力不足第6頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三地基承載力不足滑動(dòng)破裂面壓密區(qū)第7頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.2土的抗剪強(qiáng)度理論固體間的摩擦力直接取決于接觸面上的法向力和接觸材料的摩擦角第8頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的強(qiáng)度理論---庫(kù)倫強(qiáng)度理論庫(kù)侖根據(jù)砂土的剪切試驗(yàn)得出庫(kù)倫公式土的抗剪強(qiáng)度是剪切面上的法向總應(yīng)力
的線性函數(shù):f=tan砂土f根據(jù)粘性土剪切試驗(yàn)得出f=c+tan粘土cfc、:土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)第9頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土體抗剪強(qiáng)度的形成摩擦力的形成1.滑動(dòng)摩擦:剪切面土粒間表面的粗糙所產(chǎn)生的摩擦2.咬合摩擦:土粒間互相嵌入所產(chǎn)生的咬合力粘聚力形成:由土粒之間的膠結(jié)作用和電分子引力等因素形成影響抗剪強(qiáng)度的因素摩擦力:剪切面上的法向總應(yīng)力、土的初始密度、土粒級(jí)配、土粒形狀以及表面粗糙程度粘聚力:土中礦物成分、粘粒含量、含水量以及土的結(jié)構(gòu)第10頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的抗剪強(qiáng)度表達(dá)方式總應(yīng)力法:總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)有效應(yīng)力法:有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)第11頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的強(qiáng)度理論---莫爾-庫(kù)倫強(qiáng)度理論莫爾包線表示材料在不同應(yīng)力作用下達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),滑動(dòng)面上法向應(yīng)力與剪應(yīng)力f的關(guān)系。莫爾包線f=c+tan第12頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)τ<τfτ>τfτ=τf沿該平面不發(fā)生剪切破壞該平面處于極限平衡狀態(tài)沿該平面發(fā)生剪切破壞通過(guò)土中一點(diǎn)某平面上的剪應(yīng)力τ可能處于以下三種情況:第13頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)在已知兩個(gè)主應(yīng)力σ1、σ3的條件下,可以得到過(guò)土體內(nèi)一點(diǎn)任一平面上的法向應(yīng)力σ、剪應(yīng)力τ:331131ds·cosds·sinds第14頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)31ds·cosds·sinds通過(guò)解聯(lián)立方程,求得斜面上的應(yīng)力:O13(1+3)/22A(,)(1-3)/2莫爾應(yīng)力圓莫爾應(yīng)力圓方程第15頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的極限平衡狀態(tài)及極限平衡條件應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相離:應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相切:應(yīng)力圓與強(qiáng)度線相割:τ<τf彈性平衡狀態(tài)τ=τf極限平衡狀態(tài)τ>τf破壞狀態(tài)1333311f
極限應(yīng)力圓f=c+tan13f
第16頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的極限平衡狀態(tài)及極限平衡條件莫爾-庫(kù)侖破壞準(zhǔn)則莫爾應(yīng)力圓與庫(kù)侖強(qiáng)度線相切的應(yīng)力狀態(tài)作為土的破壞準(zhǔn)則(目前判別土體所處狀態(tài)的最常用準(zhǔn)則)
f=c+tan第17頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的極限平衡狀態(tài)及極限平衡條件第18頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的極限平衡狀態(tài)及極限平衡條件無(wú)粘性土:c=0粘性土:第19頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土的極限平衡狀態(tài)及極限平衡條件☆剪破面并不產(chǎn)生在最大剪應(yīng)力面,與最大剪應(yīng)力面成/2的夾角,土的剪切破壞并不是由最大剪應(yīng)力τmax所控制土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí),破壞面與大主應(yīng)力作用面的夾角為f
f2
f31cAc·ctg(1+3)/2max第20頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.3抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法室內(nèi)試驗(yàn)法---直接剪切試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法---十字板試驗(yàn);大型直接剪切試驗(yàn)等。土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)土的粘聚力c、土的內(nèi)摩擦角φ為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),必須通過(guò)試驗(yàn)的方法得到。第21頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)試驗(yàn)儀器:直剪儀(應(yīng)變控制式,應(yīng)力控制式)垂直壓應(yīng)力:σ=F/A抗剪強(qiáng)度:τf=T/AFT土樣水平測(cè)力裝置豎向加壓裝置上下剪切盒基座上下透水石T第22頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三上下剪切盒第23頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三第24頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三應(yīng)變式直剪儀垂直加載水平加載測(cè)微表量力環(huán)剪切盒第25頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)對(duì)同一種土至少取4個(gè)平行試樣,分別在不同垂直壓力下剪切破壞,將試驗(yàn)結(jié)果繪制抗剪強(qiáng)度f(wàn)與相應(yīng)垂直壓力的關(guān)系圖。0100200300400σ
φ100200300400τf
φc無(wú)粘性土粘性土第26頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)軟粘土或松砂一般粘性土或密砂第27頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)為模擬土體在現(xiàn)場(chǎng)受剪的排水條件,直剪試驗(yàn)分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種。(1)快剪:在試樣施加豎向壓力后,立即快速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞;(2)固結(jié)快剪:試樣在豎向壓力下排水,待固結(jié)穩(wěn)定后,再快速施加水平剪應(yīng)力使試樣剪切破壞;(3)慢剪:則是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)力使試樣剪切破壞。第28頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)第29頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直接剪切試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單,試樣的制備和安裝方便,易于操作。缺點(diǎn):①剪切破壞面固定,且不一定是土樣的最薄弱面。②不能嚴(yán)格控制排水條件,不能量測(cè)土樣的孔隙水壓力。③剪切過(guò)程中試樣剪切面積逐漸減小,剪切面上的剪應(yīng)力分布不均勻。第30頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)三軸壓縮試驗(yàn)直接量測(cè)試樣在不同圍壓力下土的抗壓強(qiáng)度,利用莫爾-庫(kù)侖破壞理論間接推求土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。三軸剪切儀1—量力環(huán);2—活塞;3—進(jìn)水孔;4—排水孔;5—試樣帽;6—受壓室;7—試樣;8—乳膠膜;9—接周圍壓力控制系統(tǒng);10—接排水管;11—接孔隙水壓力系統(tǒng);12—接軸向加壓系統(tǒng)三軸剪切儀由受壓室、圍壓力控制系統(tǒng)、軸向加壓系統(tǒng)、孔隙水壓力系統(tǒng)以及試樣體積變化量測(cè)系統(tǒng)等組成。σ1σ3第31頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)應(yīng)變控制式三軸儀加壓系統(tǒng)量測(cè)系統(tǒng)壓力室排水控制與孔壓量測(cè)系統(tǒng)第32頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)控制與量測(cè)系統(tǒng)第33頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)的試驗(yàn)方法施加圍壓力并保持不變;施加豎向壓力,豎向主應(yīng)力逐漸增大試件受剪破壞。若剪切破壞時(shí)豎向壓力增量為1,則大主應(yīng)力為1=3+1
,小主應(yīng)力為3
。對(duì)同一種土樣實(shí)施3~4不同圍壓的剪切破壞試驗(yàn),得到一組極限應(yīng)力圓。根據(jù)莫爾-庫(kù)侖理論,作該組極限應(yīng)力圓的公切線—土的強(qiáng)度包線,該直線與橫坐標(biāo)的夾角為土的內(nèi)摩擦角,與縱坐標(biāo)的截距為土的粘聚力。△△
3
3
3
3
3
3第34頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)的成果整理與土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)抗剪強(qiáng)度包線內(nèi)摩擦角粘聚力一般粘性土、密砂軟粘土、松砂第35頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三種標(biāo)準(zhǔn)的三軸壓縮試驗(yàn)方法三軸壓縮試驗(yàn)按剪切前受到周圍壓力的固結(jié)狀態(tài)和剪切時(shí)的排水條件,分為三種方法。(1)不固結(jié)不排水試驗(yàn)[UU]:試樣在圍壓力和隨后施加豎向壓力直至剪切破壞的整個(gè)過(guò)程中都不允許排水,試驗(yàn)自始至終關(guān)閉排水閥門。(2)固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)[CU]:試樣在圍壓力作用時(shí)打開(kāi)閥門,允許排水固結(jié),固結(jié)穩(wěn)定后關(guān)閉閥門,再施加豎向壓力,使試樣在不排水的條件下剪切破壞。(3)固結(jié)排水三軸試驗(yàn)[CD]:試樣在施加圍壓力時(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至試件剪切破壞。第36頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三種標(biāo)準(zhǔn)的三軸壓縮試驗(yàn)方法第37頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三種標(biāo)準(zhǔn)的三軸壓縮試驗(yàn)方法不同排水條件下的強(qiáng)度包線與強(qiáng)度指標(biāo)第38頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三三軸壓縮試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):①能控制排水條件,量測(cè)孔隙水壓力。②試樣的應(yīng)力分布比較均勻,剪切破壞面為最薄弱面。缺點(diǎn):①試驗(yàn)儀器復(fù)雜,操作技術(shù)要求高,試樣制備較復(fù)雜。②試驗(yàn)在2=3的軸對(duì)稱條件下進(jìn)行,與土體實(shí)際受力情況可能不符。第39頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)如同在三軸儀中3=0的不排水剪切試驗(yàn)一樣,試驗(yàn)時(shí),將圓柱形試樣放在無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)儀中,在不加任何側(cè)向壓力的情況下施加垂直壓力,直到使試件剪切破壞為止,剪切破壞時(shí)試樣所承受的最大軸向壓力qu稱無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。ququ試樣加壓框架量表量力環(huán)升降螺桿無(wú)側(cè)限壓縮儀第40頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)極限應(yīng)力圓不排水抗剪強(qiáng)度一般粘性土、密砂軟粘土、松砂※對(duì)于飽和軟粘土,根據(jù)三軸不排水剪試驗(yàn)成果,其強(qiáng)度包線近似于一水平線,即u=0,因此無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)適用于測(cè)定飽和軟粘土的不排水強(qiáng)度第41頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)特點(diǎn):無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單,操作方便,可代替三軸試驗(yàn)測(cè)定飽和軟粘土的不排水強(qiáng)度。
粘性土的靈敏度:粘性土的原狀土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與原土結(jié)構(gòu)完全破壞的重塑土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的比值。低靈敏度土1<St≤2中靈敏度土2<St≤4高靈敏度土St>4第42頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三十字板剪切試驗(yàn)原位十字板剪切試驗(yàn)是一種利用十字板剪切儀在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的方法。這種方法適用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定飽和粘性土的原位不排水強(qiáng)度,特別適用于均勻的飽和軟粘土。第43頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三十字板剪切試驗(yàn)基本假定:剪破面為一圓柱面,圓柱的直徑和高度等于十字板的寬度和高度;圓柱側(cè)面和上、下端面上的抗剪強(qiáng)度均相等。M十字板測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度,屬于UU試驗(yàn)條件,其結(jié)果與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度結(jié)果接近,fqu/2.優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單,操作方便,原位測(cè)試時(shí)對(duì)土的擾動(dòng)也較小,在實(shí)際中廣泛得到應(yīng)用。但在軟土層中夾砂薄層時(shí),測(cè)試結(jié)果可能失真或偏高。第44頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.4三軸壓縮試驗(yàn)中的孔隙水壓力系數(shù)
0
0
0
0
0
0在σ0作用下固結(jié)完成,u0=0Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3Δσ3→Δu3→Δσ3’=Δσ3-Δu3Cs:土的體積壓縮系數(shù)ΔVv=CvnVΔu3Cv:孔隙體積壓縮系數(shù)ΔVv=ΔVCsV(Δσ3-Δu3)=CvnVΔu3
Δu3=B·Δσ3
B:等方壓力孔隙水壓力系數(shù)第45頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三000Δσ1-Δ
30Δσ1-Δ
3(Δσ1-Δσ3)→Δu1→Δσ1’=(Δσ1-Δσ3)-Δu1Δσ3’=-Δu1完全彈性體→ΔVv=CvnVΔu1
ΔVv=ΔVA:偏壓力孔隙水壓力系數(shù)第46頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三000Δσ1-Δ
30Δσ1-Δ
3
0
0
0
0
0
0Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3Δ
3++σ0+Δ
1σ0+Δ
3σ0+Δ
1σ0+Δ
3σ0+Δ
3σ0+Δ
3Δu=Δu3+Δu1=B[Δσ3+A(Δσ1-Δσ3)]第47頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和土→B=1不固結(jié)不排水Δu=Δσ3+A(Δσ1-Δσ3)
固結(jié)不排水Δu3=0Δu=Δu1=A(Δσ1-Δσ3)
固結(jié)排水Δu=0
飽和土中的孔隙水壓力第48頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.5飽和粘性土的抗剪強(qiáng)度總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)φ’τf
φc’總應(yīng)力有效應(yīng)力cfsttan+=c’f’’σ剪切面上的垂直法向應(yīng)力取為總應(yīng)力,則c、為總應(yīng)力意義上土的粘聚力和內(nèi)摩擦角,稱之為總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo);剪切面上的垂直法向應(yīng)力取為有效應(yīng)力’,則c’、’為有效應(yīng)力意義上土的粘聚力和內(nèi)摩擦角,稱之為有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。根據(jù)有效應(yīng)力原理,土的抗剪強(qiáng)度并不是由剪切面上的法向總應(yīng)力決定,而是取決于剪切面上的法向有效應(yīng)力。用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)c’、’能確切地表現(xiàn)土的抗剪強(qiáng)度的實(shí)質(zhì),是比較合理的表達(dá)方法。第49頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的不固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度(UU)施加圍壓力3、偏壓力△=1-3直至剪破的整個(gè)過(guò)程都關(guān)閉排水閥門,不允許試樣排水固結(jié),土樣的體積保持不變。有效應(yīng)力圓總應(yīng)力圓u=0BCcuuAA
3A
1A
3
3
3
3
3
3閥門關(guān)
1-
3閥門關(guān)
1-
3在不排水條件下,孔隙水不排出,土體體積不變,改變圍壓力3,僅使孔隙水壓力變化,土體內(nèi)的有效應(yīng)力保持不變,土的抗剪強(qiáng)度也不變,破壞時(shí)的偏應(yīng)力在不同的圍壓力下是相等的,三個(gè)極限應(yīng)力圓直徑相等,強(qiáng)度包線是一條水平線,三個(gè)試樣只能得到一個(gè)有效應(yīng)力圓。第50頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度(CU)施加圍壓力3時(shí)打開(kāi)排水閥門,土樣完全排水固結(jié),孔隙水壓力完全消散。然后關(guān)閉排水閥門,再施加偏壓力△=1-3,使試樣在不排水條件下剪切破壞。
1-
3閥門關(guān)
1-
3根據(jù)土樣的先期固結(jié)壓力pc及固結(jié)過(guò)程中選用的固結(jié)壓力σ3大小,固結(jié)過(guò)程中土樣的固結(jié)狀態(tài)可以分成兩種情況:固結(jié)壓力σ3>pc,土樣在正常固結(jié)狀態(tài)下固結(jié);固結(jié)壓力σ3<pc,土樣在超固結(jié)狀態(tài)下固結(jié);+uε-u剪脹趨勢(shì)剪縮趨勢(shì)σ1-σ3ε超固結(jié)正常固結(jié)
3
3
3
3
3
3閥門開(kāi)第51頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度(CU)正常固結(jié)土的強(qiáng)度包線未受任何固結(jié)壓力作用的飽和粘性土抗剪強(qiáng)度為0(泥漿狀土),它的強(qiáng)度包線通過(guò)σ-τ平面坐標(biāo)系統(tǒng)原點(diǎn),剪切過(guò)程中有體積縮小趨勢(shì)(剪縮),孔隙水壓力大于0,有效應(yīng)力小于總應(yīng)力,有效應(yīng)力圓位于總應(yīng)力圓左側(cè)。超固結(jié)土的強(qiáng)度包線超固結(jié)土受到大于現(xiàn)固結(jié)壓力的固結(jié)作用,即使現(xiàn)固結(jié)壓力為0,超固結(jié)土也具有一定的抗剪強(qiáng)度,它的強(qiáng)度包線不通過(guò)σ-τ平面坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn),剪切過(guò)程中有體積膨脹趨勢(shì)(剪脹),孔隙水壓力在某時(shí)段開(kāi)始出現(xiàn)負(fù)值,有效應(yīng)力大于總應(yīng)力,有效應(yīng)力圓位于總應(yīng)力圓右側(cè)。總應(yīng)力圓uf
3
1有效應(yīng)力圓cu’總應(yīng)力圓有效應(yīng)力圓uf
3
1pc第52頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度(CU)根據(jù)先期固結(jié)壓力pc,當(dāng)選擇的固結(jié)壓力從小于pc到大于pc進(jìn)行變化時(shí),所得到的一組應(yīng)力圓的強(qiáng)度包線不是一根直線,為方便起見(jiàn),可以將折線近似用直線代替,按直線確定飽和粘性土的強(qiáng)度指標(biāo):ccu、φcu或c’、φ’。總應(yīng)力圓有效應(yīng)力圓uf
3
1pc超固結(jié)正常固結(jié)cu’ccuc’
3
1pc超固結(jié)正常固結(jié)ccu第53頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的固結(jié)排水抗剪強(qiáng)度(CD)試樣在圍壓力3作用下排水固結(jié),再緩慢施加偏壓力△=1-3,
,直至剪破,整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中打開(kāi)排水閥門,始終保持試樣的孔隙水壓力為零。同樣,根據(jù)土樣的先期固結(jié)壓力pc及固結(jié)過(guò)程中選用的固結(jié)壓力σ3大小,固結(jié)過(guò)程中土樣的固結(jié)狀態(tài)可以分成兩種情況:固結(jié)壓力σ3>pc,土樣在正常固結(jié)狀態(tài)下固結(jié);固結(jié)壓力σ3<pc,土樣在超固結(jié)狀態(tài)下固結(jié);
3+Vε-V剪脹剪縮σ1-σ3ε超固結(jié)正常固結(jié)剪切過(guò)程中體積變化
3
3
3
3
3閥門開(kāi)
1-
3閥門開(kāi)
1-
3第54頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三飽和粘性土的固結(jié)排水抗剪強(qiáng)度(CD)由于排水閥門始終打開(kāi),固結(jié)過(guò)程及剪切過(guò)程中土體內(nèi)部的孔隙水壓力始終為0,總應(yīng)力圓與有效應(yīng)力圓一致,飽和粘性土固結(jié)排水剪的總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)也是一致的。
3
1正常固結(jié)cd
3
1pc超固結(jié)正常固結(jié)dcd☆對(duì)于同一種土,不同排水條件下進(jìn)行試驗(yàn),總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)不同,但有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)不隨試驗(yàn)方法的改變而不同,抗剪強(qiáng)度與有效應(yīng)力有唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第55頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)隨試驗(yàn)方法、排水條件的不同而異,對(duì)于具體工程問(wèn)題,應(yīng)該盡可能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定采用實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)方法,以獲得合適的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。試驗(yàn)方法適用條件不排水剪或快剪地基土的透水性和排水條件不良,建筑物施工速度較快排水剪或慢剪地基土的透水性好,排水條件較佳,建筑物加荷速率較慢固結(jié)不排水剪或固結(jié)快剪建筑物竣工以后較久,荷載又突然增大,或地基條件等介于上述兩種情況之間第56頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三7.6應(yīng)力路徑在強(qiáng)度問(wèn)題中的應(yīng)用應(yīng)力路徑:在外力作用下土中某一點(diǎn)的應(yīng)力變化過(guò)程在應(yīng)力坐標(biāo)圖中的軌跡。
3
1(σ1-σ3)/2(σ1+σ3)/2同一應(yīng)力坐標(biāo)圖中存在著兩種不同的應(yīng)力路徑,即總應(yīng)力路徑、有效應(yīng)力路徑。應(yīng)力路徑表示法:1.σ-τ直角坐標(biāo);2.p-q直角坐標(biāo)45°A(
1=
3)q=(σ1-σ3)/2p=(σ1+σ3)/2pqp-q直角坐標(biāo)表示法σ-τ直角坐標(biāo)表示法第57頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三幾種典型條件下的應(yīng)力路徑問(wèn)題ApqKf線Kf’線BB’uf
45°正常固結(jié)土三軸壓縮試驗(yàn)固結(jié)不排水剪的應(yīng)力路徑ApqKf線Kf’線BB’uf
45°超固結(jié)土CDD’uf
45°第58頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三直剪試驗(yàn)的應(yīng)力路徑應(yīng)力路徑先是一條水平線(τ=O,與橫軸重合),到達(dá)A點(diǎn)后變?yōu)樨Q直線,至抗剪強(qiáng)度線B點(diǎn)終止。0ABτf=c+σtanφ第59頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三建筑物地基中的應(yīng)力路徑zxzK0γzστ0aγzbc建筑物荷載緩慢施加并允許土中孔隙水壓力充分消散,則應(yīng)力路徑將是ac線;若建筑物快速施工,土中孔隙水來(lái)不及排出而有一增量Δu,則有效應(yīng)力路徑為ab線當(dāng)建筑物完工后,地基土將在Δp作用下繼續(xù)排水固結(jié),應(yīng)力路徑是一條水平線bc。第60頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三土壩及路堤分級(jí)加荷施工時(shí)地基中的應(yīng)力路徑K0γzστ0aγzbcτfΔτf設(shè)地基土是正常固結(jié)的,路堤填土施工是分級(jí)堆填的;分次加荷并使地基土體得以有效地排水固結(jié),從而提高了抗剪強(qiáng)度;應(yīng)力路徑的不同(反映加荷方式的不同),強(qiáng)度不是一個(gè)單一的確定值。第61頁(yè),共70頁(yè),2023年,2月20日,星期三應(yīng)力路徑方法對(duì)強(qiáng)度、變形的意義
應(yīng)力路徑分析的目的:研究土在受載過(guò)程中變形與強(qiáng)度變化的規(guī)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年簡(jiǎn)化版居家養(yǎng)老照護(hù)合同
- 2024甲方委托乙方可再生能源項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)合同
- 2024年重點(diǎn)中學(xué)校長(zhǎng)任用合同范本3篇
- 2025年度家禽養(yǎng)殖廢棄物處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理買賣合同書(shū)3篇
- 2025年度財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)軟件定制開(kāi)發(fā)與授權(quán)使用合同3篇
- 2024年度商鋪?zhàn)赓U合同提前解除及清退協(xié)議3篇
- 2025年70米煙囪拆除工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全防護(hù)設(shè)計(jì)合同3篇
- 2024年經(jīng)銷商雙方合作協(xié)議版B版
- 2024年項(xiàng)目管理服務(wù)協(xié)議:工程監(jiān)理與咨詢服務(wù)
- 2024年財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理合同
- 2024年萍鄉(xiāng)衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)適應(yīng)性測(cè)試題庫(kù)參考答案
- 中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行信用借款合同
- ISO 56001-2024《創(chuàng)新管理體系-要求》專業(yè)解讀與應(yīng)用實(shí)踐指導(dǎo)材料之9:“5領(lǐng)導(dǎo)作用-5.3創(chuàng)新戰(zhàn)略”(雷澤佳編制-2025B0)
- 江蘇省連云港市2023-2024學(xué)年八年級(jí)上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題(原卷版)
- 初中英語(yǔ)聽(tīng)力高頻詞
- 2025年生活飲用水監(jiān)督檢查工作計(jì)劃
- Unit 3 My School Section B 1a-1d 教學(xué)實(shí)錄 2024-2025學(xué)年人教版七年級(jí)上冊(cè)英語(yǔ)
- 2024年度知識(shí)產(chǎn)權(quán)許可合同:萬(wàn)達(dá)商業(yè)廣場(chǎng)商標(biāo)使用許可合同3篇
- 服務(wù)營(yíng)銷課件-課件
- 2024智能變電站新一代集控站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范部分
- 2024年建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論