巖土力學課件：第十一章 土在動荷載作用下的特性

1、土在動荷載作用下的特性第十一章11.2 土的壓實性11.3 土的振動液化第十一章土在動荷載作用下的特性壓實：指通過夯打、振動、碾壓等，使土體變得密實、以提高土的強度、減小土的壓縮性和滲透性壓實性：指土在一定壓實能量作用下密度增長的特性研究擊實性的目的： 以最小的能量消耗獲得最大的壓實密度 擊實方法：室內(nèi)擊實試驗現(xiàn)場試驗: 夯打、振動、碾壓 11 .2 土的壓實性（compactibility)不規(guī)則荷載 試驗設備 擊實筒V=947.4/2103.9cm3；擊實錘m=2.5/4.5kg 試驗條件 土樣分層n=3層；落高d=305/457mm；擊數(shù)N=25/層 擊實能量 試驗方法 對=cosnst

2、的土；分三層壓實； 測定擊實后的、，計算d 注意：細粒土用小尺寸擊實儀；對粗粒土用較大尺寸的擊實儀。土 11 .2 土的壓實性（compactibility)1.擊實曲線 特點：具有峰值位于飽和曲線之下 粘性土滲透系數(shù)很小，壓實過程中含水量幾乎不變，要想擊實到飽和狀態(tài)是不可能的。0 4 8 12 16 20 24 28含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmax=1.86wop=12.1最大干密度最優(yōu)含水量 11 .2 土的壓實性2. 理論分析 壓實機理：顆粒被擊碎，土粒定向排列;粒團破碎，粒間聯(lián)結力被破壞而發(fā)生孔隙體積減小;空氣被擠出或被壓縮等水膜潤滑作用效果

3、最佳; 尚沒有形成封閉氣泡，氣體易于排出;顆粒表面水膜很薄，相對移動困難 水膜潤滑作用不明顯;封閉氣泡難以排出;增加水的相對含量 op, d dmax op , d op , d9598% 級土石壩 c9295% 11 .2 土的壓實性 表11-1、11-2、11-3給出有關規(guī)范規(guī)定的路床、路堤和地基壓實度要求。不存在最優(yōu)含水量； 在完全風干和飽和兩種狀態(tài) 下易于擊實；潮濕狀態(tài)下d明顯降低。 1)擊實曲線特點20%粗砂 =45%中砂 =7%； 時，干密度最小 2) 理論分析 對粗粒土，擊實過程中可以自由排水，不存在細粒土中出現(xiàn)的現(xiàn)象。 在潮濕狀態(tài)下，存在著假凝聚力，加大了阻力。3) 壓實標準

4、常用相對密度控制 Dr0.70.75 施工過程中要么風干，要么就充分灑水，使土料飽和 5. 無粘性土的壓實特點 11 .2 土的壓實性3311靜力固結 動載試驗 典型試驗結果dN動應變 Kc1dN動應變Kc=1uN孔壓dN動荷載3311固結比Kc=1/3一、動三軸試驗 11 .3 土的振動液化二、液化現(xiàn)象 10 .3 Liquefaction of Soil時間 T孔壓u飽和松砂在振動情況下孔壓急劇升高在瞬間砂土呈液態(tài)振動臺松砂三、液化機理（1）初始處于疏松狀態(tài)（3）振后處于密實狀態(tài)（2）振動過程中處于懸浮狀態(tài) - 孔壓升高（液化）液化定義：在飽和砂土、粉土中，由于振動引起顆粒的懸浮，超靜孔隙

5、水壓力急劇升高，直到其孔隙水壓力等于總應力時，有效應力為零，砂土的強度喪失，砂土呈液體流動狀態(tài)，稱為液化現(xiàn)象。 11 .3 土的振動液化四、影響因素1、土性飽和度 100%, 飽和組成 無粘性土 粉細砂： d50 =0.07mm- 1.0mm 礫類土： 粒徑大于5mm60% 粉 土： Ip=（3-10）Il=0.75-1.0狀態(tài)： 相對密度Dr50%結構: 松散結構 11 .3 土的振動液化四、影響因素2、初始密實度3、初始固結壓力 3提高，液化需要的荷載或次數(shù)加大4、其他 排水條件、應力狀態(tài)及歷史、地震特性. 11 .3 土的振動液化五、判別與防治1、判別初判：教科書290-291頁二次判別 ：教科書292-294頁液化等級劃分： 按照液化指數(shù)劃分，表11-10 液化指