最新土力學教案

1、輔品好文檔.推薦學習交流輔品好文檔.推薦學習交流土力學教案第一章土的物理性質(zhì)及分類11概述土是由固體顆粒、水、氣體三部分組成的三相體系。土二土粒（固相）+水（液相）+空氣（氣相）-固相包括多種礦物成分組成的土的骨架。.液相主要是水（溶解有少量的可溶鹽類）。-氣相主要是空氣、水蒸氣，有時還有沼氣等。各相的性質(zhì)及相對含量的大小直接影響土體的性質(zhì)，土粒大小和形狀、礦物成 分及排列和聯(lián)結(jié)特征是決定土的物理力學性質(zhì)的重要因素。土粒礦物成分與土粒大小有關(guān)：粗大土粒：往往保留原生礦物，多呈塊狀或柱狀。細小土粒：主要是次生礦物，多呈片狀。無粘性土當土樣中巨粒（土粒粒徑大于60mm）和粗粒（60 0.075mm

2、）的含量超過全重50%時屬無粘性土。土中水影響粉性土和粘性土的可塑性、脹縮性、濕陷性、凍脹性等物理特征。1.2 土的組成一、 固體顆粒（土粒）I無機礦物顆粒:由原生礦物和次生礦物組成有機質(zhì)原生礦物：由巖石經(jīng)物理風化生成的顆粒，它的成分與母巖的相同，如：石英、長 石、輝石、角閃巖、云母等。特性：顆粒一般較粗，多呈渾圓形、塊狀或板狀；吸附水的能力弱，性質(zhì)比較 穩(wěn)，無塑性。次生礦物：由原生礦物經(jīng)化學風化生成的新礦物，它的成分與母巖的完全不同。如：由長石風化成的高嶺石、由輝石或角閃石風化成的綠泥石等。特性：顆粒極細，且多呈片狀；性質(zhì)活潑，有較強的吸附水能力（尤其是由蒙 脫石組成的顆粒），具塑性。遇水膨

3、脹。粗大土粒一般是化學性質(zhì)較穩(wěn)定的原生礦物顆粒，有單礦物顆粒和多礦物顆粒 兩種形態(tài)。細小土粒主要是次生礦物顆粒和生成過程中介入的有機物質(zhì)。僅供學習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113二、土粒粒度分析方法土是由大小不同的土粒組成的。土粒的大小、形狀、礦物成分和級配對土的物 理性質(zhì)有明顯影響。土粒的粒徑由粗到細逐漸變化時，土的性質(zhì)相應地發(fā)生變化。 例如土的性質(zhì)隨著粒徑的變細可由無粘性變化到有粘性。(-)幾個概念粒度土粒的大小稱為粒度，常以粒徑表示。粒組

4、界于一定粒度范圍內(nèi)的土粒，稱為粒組。界限粒徑劃分粒組的分界尺寸。常用粒組的界限粒徑：(根據(jù)國標土的分類標準(GBJl45-90)200mm. 60mm. 2mm? 0.075Inml 0.005mm200、 60、 2、0.0750.005 nn20、50.5 s 0.25 s 0.10.01漂石或塊石、卵石或碎石、圓礫或角礫、砂礫、粉粒、粘粒。(二)土的顆粒級配- 土的顆粒級配(粒度成分)土中各個粒組的相對含量(各粒組占土?？傊氐?百分數(shù))。土粒的組合情況大大小小土粒含量的相對數(shù)量關(guān)系-確定各粒組相對含量的方法顆粒分析試驗1篩分法，0.075mm 粒徑60mm的粗粒組將風干、分散的代表性土樣

5、通過一套自上而下孔徑由大到小的標準篩，稱出留 在各個篩子上的干土重，經(jīng)計算可得小于某一篩孔直徑土粒的累積重量及累計百分 含量。沉降分析法，比重計法和移液管法,粒徑0.075mm的細粒組(下沉速度) 土粒下沉速度與粒徑的理論關(guān)系，用比重計法或移液管法測得顆粒級配。土粒下沉時的速度與土粒形狀、粒徑、質(zhì)量密度以及水的粘滯雯有關(guān)。土粒的沉降速度可以用G.G.斯篤克斯(Stokes. 1845)定律計算：式中p土粒在水中的沉降速度，cm/s；g重力加速度，981cms2P*、d 土粒的密度，g/cm：-和直徑，cm?久、水的密度,gcm3和粘滯度JO-JPa s Q =霽脣=彳和仇= G、p.,/ 1的

6、 IT上式可變換為：一7 （Gi-I） gv t水的0值由溫度確定土粒沉降距離厶處懸液密度，可采用密度計法（即比更計法）或移液管法測得,并可由此計 算岀小于該粒徑d的累計百分含雖。采用不同的測試時間即可測得細顆粒各粒組的相對沉降法假定土粒為球體顆粒，實際上土粒并不是球體顆粒，因此計算得的粒徑 并不是實際土粒尺寸，而是與實際土粒在液體中的相同沉降速度的理想球體的直徑 （稱為水力當量直徑）。（2）試驗成果顆粒級配累積曲線級配累積曲線采用半對數(shù)坐標：土粒粒徑相差常在百倍、千倍以上，宜采用半 對數(shù)坐標表示。_ 縱坐標一小于某粒徑的土質(zhì)量含量（X或稱累計百分含甸半對數(shù)坐標1橫坐標一對數(shù)坐標一上粒粒徑S加

7、） 曲線分析：曲線較陡，則表示粒徑大小相差不多，土粒較均勻；曲線平緩，則表示粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻，即級配良好。判別土體級配好壞的指標曲率系數(shù)CC=為-“6Odlo（有效粒徑）一一小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分數(shù)為10%時相應的粒 徑；% （中值粒徑）小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分數(shù)為30%時相應的粒 徑；% （限制粒徑）小于某粒徑的土粒質(zhì)量累計百分數(shù)為60%時相應的粒徑。不均勻系數(shù)C“反映大小不同粒組的分布情況。C“越大表示土粒大小的分布范 圍越大、其級配越好，作為填方工程的土料時，則比較容易獲得較大的密實度。曲率系數(shù)G描寫累積曲線的分布范圍，反映曲線的整體形狀。般工程上Q v5為均粒土，

8、屬級配不良；輔品好文檔.推薦學習交流輔品好文檔.推薦學習交流C“10的土，屬級配良好。級配連續(xù)土 ：曲線平滑，沒有臺階；采用指標C“即可判斷級配好壞；級配不連續(xù)：曲線呈臺階狀；采用單一指標C“難以判斷級配好壞。礫類土和砂類土當同時滿足C“刁5, C, = l3時則為良好級配礫或良好級配砂。 否則，級配不良。級配良好：曲線平緩，粒徑大小相差懸殊，土粒不均勻。顆粒級配可以在一定 程度上反映土的某些性質(zhì)。對于級配良好的土，較粗顆粒間的孔隙被較細的顆粒所 填充，因而土的密實度較好，相應的地基土的強度和穩(wěn)定性也較好透水性和壓縮 性也較小，可用作堤壩或其它土建工程的填方土料。1 - 土中水強結(jié)合水 .弱結(jié)

9、合水 毛細水 重力水三、土中的水和氣-對土性質(zhì)影響大受重力和表而張力f何 受重力作用自由流動廿土粒有浮力作用結(jié)合水是受電分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。強結(jié)合水（吸著水）緊靠土粒表面的結(jié)合水膜，牢固地結(jié)合在土粒表面， 其性質(zhì)相當于固體。沒有溶解鹽類的能力，不能傳遞靜水壓力，只有吸 熱變成蒸汽時才能移動。弱結(jié)合水（薄膜水）緊靠強結(jié)合水外圍的結(jié)合水膜，不能傳遞靜水壓力， 但較厚的弱結(jié)合水膜能向鄰近較薄的水膜緩慢轉(zhuǎn)移。當土中有較多弱結(jié)合水時具有 定的強塑性。弱結(jié)合水離土粒表面愈遠，受到的電分子吸引力愈弱，并逐漸過渡 到自由水。弱結(jié)合水的厚度，對粘性土的粘性特征及工程性質(zhì)影響很大。自由水不受土粒表面

10、電場影響，能傳遞靜水壓力。重力水存在于地下水位以下，重力水的滲流特征，是地下工程排水和防水 工程的主要控制因素，對土中的應力狀態(tài)和開挖基槽、基坑以及修筑 地下構(gòu)筑物有重要影響。毛細水存在于地下水位以上，毛細水的上升高度與土粒粒度成分有關(guān)；上 升高度和速度對于建筑物地下部分的防潮措施和地基土的浸濕、凍脹 等有影響。土中臺體非封閉（體工屮rs封閉氣體_一對土的性質(zhì)影響大封閉氣體為與大氣隔絕的氣體，它使土在外力作用下的彈性變形増加，透水性 減小。非封閉氣體在外力作用下，連通氣體排出，對土的性質(zhì)影響不太。僅供學習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請

11、聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113四、粘土顆粒與水的相互作用P14五、土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1 - 土的結(jié)構(gòu)指土粒的原位集合體特征，是由土粒單元的大小、形狀、相互排 列及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等因素形成的綜合特征。單粒結(jié)構(gòu)常見于砂土、碎石土土的結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu)以粉粒為主的土絮狀結(jié)構(gòu)是粘性土的主要結(jié)構(gòu)形式單粒結(jié)構(gòu)由粗大土粒在水中或空氣中下沉形成的。為碎石類土和砂類土 的結(jié)構(gòu)特征。緊密的單粒結(jié)構(gòu)的土在荷載作用下沉降小、強度較大、壓縮性較小，是良好 的天然地基。疏松的單粒結(jié)構(gòu)土，在外力作用下易移動，孔隙減少，變形大，需處理做為 人工地基。蜂窩結(jié)構(gòu)粒徑0.075 -

12、 0.005mm的土粒在水中沉積時以單個土粒下沉，當碰上已沉積土 粒時(它們之間的相互引力大于其重力)就停在最初接觸點不再下沉，逐漸形成土 粒鏈，組成弓架結(jié)構(gòu)，最后形成孔隙大的蜂窩結(jié)構(gòu)；當承受較高荷載時，結(jié)構(gòu)破 壞，產(chǎn)生嚴重沉降。絮狀結(jié)構(gòu)細小的粘粒(粒徑小于0.005mm)或膠粒(粒徑小于0.002mm)重力小，在水 中不因自重而下沉，主要受粘土顆粒與水作用產(chǎn)生的粒間作用力。粒間作用力有排 斥力和吸引力，且均隨粒間距離減小而増加，但増長速率不相同。總的吸引力大于 排斥力時為凈吸力，反之為凈斥力。J層理構(gòu)造 裂隙構(gòu)造土的構(gòu)造指土層中的物質(zhì)成分和顆粒大小等都相近的各部分之間的相互關(guān)系的 特征。層理

13、構(gòu)造土在生成過程中，由于不同階段沉積的物質(zhì)成分、顆粒大小或顏色不 同，而沿豎向呈現(xiàn)的成層特征，有水平層理構(gòu)造和交錯層理構(gòu)造。裂隙構(gòu)造如，柱狀裂隙。強度和穩(wěn)定性降低，透水性大，對工程不利?！颈敬握n總結(jié)】1 . 土是由固體（土粒）、液體（水）和氣體（空氣）三相所組成；粒徑級配曲線的特點及用途；常見土的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造形式?！緩土曀伎肌? -粘土顆粒表面哪一層水膜對土的工程性質(zhì)影響最大，為什么？2.為什么土的級配曲線用半對數(shù)坐標？1.3 土的三相比例指標反映著土的物理狀態(tài),如干濕軟硬松密等。表示土的三相組成比例關(guān)系的指標, 統(tǒng)稱為土的三相比例指標。1 -土的三相圖質(zhì)雖加體枳F土的三相圖【注意】土的三相圖只

14、是理想化地把土體中的三相分開，并不表示實際土體三相所 占的比例。一、指標的定義1 -三項基本物理性質(zhì)指標土的物理性質(zhì)指標中有三個基本指標可直接通過土工試驗測定,亦稱直接測定指 標。1 土的密度P土單位體積的質(zhì)量（單位為g/cr或）mP=-Y = P試驗測定方法：環(huán)刀法一般粘性土P = I.8 2.0gc/ ；砂土P=I.6 2.0gcJ ；腐殖土P = I.5 1.7 g cm ；輔品好文檔.推薦學習交流輔品好文檔.推薦學習交流土粒比重（土粒相對密度）G,土粒的質(zhì)量與同體積4。C純水的質(zhì)量之比。Q=牛X丄=厶，無量綱。VS PMI PmIPi土粒密度（gsJ）PWX純水在QC時的密度（單位體積

15、的重量）I等于lgcm3或1,滬。試驗測定方法：比重瓶法實際上：土粒比重在數(shù)值上等于土粒密度，前者無因次。同一類土，其比重變化幅 度很小，通?？砂唇?jīng)驗數(shù)值選用。見下表。土粒比審參考值土的名彌矽土粉粘性土粉質(zhì)站土粘土土料比*2652692. 702712. 72-2.732. 742 76【課堂討論】相對密度（比重）與天然密度（重度）的區(qū)別注意：從公式可以看出，對于同一種土，在不同的狀態(tài)（重度、含水量）下，其比 重不變； 土的含水量 一土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比，以百分數(shù)表示：6y = 100%叫般：同一類土，當其含水量増大時，其強度就降低。試驗測定方法：烘干法（濕，干土質(zhì)量之差與干土質(zhì)量的比值

16、）【討論】含水量能否超過oo% ?從公式可以看出，含水量可以超出100%。2.特殊條件下土的密度0）飽和密度和飽和重度飽和密度幾汝一一（土孔隙中充滿水時的單位體積質(zhì)量）土體中孔隙完全 被水充滿時的土的密度： = U +嚴。（PW = PHI =igcm-）飽和重度：sat=salg （kNm）。和干重度僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流V1 + 僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113干密度單位體積中土粒的質(zhì)量：Pd=牛,(kgm3, gcm3) O干重度單位體積中土粒的重量：

17、(kNm3) o在工程上常把干密度作為評定土體密實程度的指標，以控制填土工程的施 工質(zhì)量。有效重度(浮重度)一一單位土體積中土粒的質(zhì)量扣除同體積水的質(zhì)量即 為單位土體積中土粒的有效質(zhì)量，稱為土的有效密度P叫-K Ph-P = g;匕滄(kNm3) O同樣條件下，上述幾種重度在數(shù)值上有如下關(guān)系：YSaI mYSat=YY -描述土的孔隙體積相對含量的指標測出上述三個基本試驗指標后，就可根據(jù)三相圖，計算出三相組成各自的體積 上和質(zhì)量上的含量，并由此確定其它的物理性質(zhì)指標，即導出指標。孔隙比一一土中孔隙體積與土粒體積之比，用小數(shù)表示：e = 孔隙比是評價土的密實程度的重要物理性質(zhì)指標。天然狀態(tài)下土的

18、孔隙比稱為天然孔隙比，它是一個重要的物理性指標， 可以用來評價天然土層的密度程度。一般el0的土是疏松的高壓縮性土。孔隙率土中孔隙體積與土的總體積之比，以百分數(shù)表示： = 100% 孔隙率亦可用來表示同一種土的松、密程度。一般粘性土的孔隙率為3060%,無粘性土為2545%。飽和度一一土中所含水分的體積與孔隙體積之比(以百分率計)，飽和度 可描述土體中孔隙被水充滿的程度：5,. =Xlo0%顯然汗土的飽和度Sr =A當土被完全飽和狀態(tài)時Sr=IOO%o砂土根據(jù)飽和 度可劃分為下列三種濕潤狀態(tài)：5r50%稍濕，50% 80%飽和?！居懻摗靠紫侗?、孔隙率、飽和度能否超過1或100% ?二、指標的換

19、算已知：Q (力，0)S ni Sj (曲 Iyai(I)I /等的表達式。推導間接指標的關(guān)鍵在于：熟悉各個指標的定義及其表達式，能熟練利用土的三相簡圖。令 =P* 匕=1則Vv=e9 V = + el Ini = GySPW = GSPwl加” =MwV = WGyPW, ItI = (I + W)G.、久推導：體積j氣4Ur f *IL :iS1土的三相物理指標換算圖加 _ (1 + W)GSPW P一 _V=V = = (b)由(b)式一紐亠U jPdPnx+Vpw GSPW+e pw P畑=T一VV VXPWVIPh.注意：此時已是已知円的指標。根據(jù)各間接指標的定義，利用三相簡圖可求得

20、:YSal = + e土的三相比例指標換算化式一并列于下表?！颈敬握n小結(jié)】-各指標的定義；2.利用三相圖進行指標間的相互換算?！緩土曀伎肌? -在土的三相比例指標中，哪些指標是直接測定的？用何方法？2.在三相比例指標中，哪些指標的數(shù)值可以大于1,哪些不行？輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113土的三相比例指標換算公式名稱符號三相比例表達式常用換算公武單位常見的數(shù)值范國土銳比做GG.=W粘性土： 272275粉 土，2. 70-2. 71 砂 土： 265269含水StWw= 100%山Wa

21、eG w120% 60%度PTnPtsaPP=Pd (l + u)P=巒“gcmi1620干密度角加*=-Vgcm31.378屯和密度m + v& ZyG, + egcm31823浮密度,m3-VnrP 卩C =Pz-B筈弘g/cm30813度7g/-g* /.kNm216-20干重度ZdYd = Pd grdykNm,13 18總和政度wt*jt g徵kNmi18 23浮蟲度尸=0 gVf Gi-IkNm3813孔隙比e叭l=TPAG. (1+s) PW ,粘性土和粉.七：0. 40-1.20 砂： 030090C -(LPn/r令 XIo0%rtrt 1 GS桔性土和粉土： 30%60%砂

22、 土，25%45%飽和度SrSL 存 XH)0%S =學S宀警nJOWSrW50 %稍濕50Sr80 很濕80 yInW _ 180 -135 mx 135In (1 + ?)GVrrw = 0.0kNm3-mIni + UlW法二卡9廠丁不亍g = IOnI s2mw = 180 135 ns = 135gL4無粘性土的密實度無粘性土一般是指砂（類）土和碎石（類）土 ；一般粘粒含量少，不具可塑性, 呈單粒結(jié)構(gòu)。砂土密實度劃分方法：1 -按天然孔隙比劃分按天然孔隙比e劃分砂土密實度（TJ7 74）密實度土 類密實中密稍ft松IS礫砂粗砂、中砂e0. 600. 600. ?50. 750. 85

23、細砂、粉砂e0. 700. 70e0. 850. S50 95要求：采取原狀砂土樣不足：采樣困難，且難以有效判定密實度的相對高低。相對密（實）度Dr =min%,砂土在最松散狀態(tài)時的孔隙比，即最大孔隙比;Sm砂土在最密實狀態(tài)時的孔隙比即最小孔隙比； C砂土在天然狀態(tài)時的孔隙比。當Dr=O,表示砂土處于最松散狀態(tài)；Dr =t表示砂土處于最密實狀態(tài)。砂土密實度表（JTJo24-85）分級密實中S松稍松松DrA0. 67O. 670. 33O. 33Df0. 20A30302N1515N10N10按實測平均N劃分砂土密實度（JTJO2485）密實度密實中松松標貫擊數(shù)N50 3029 10953030

24、N63,51515 N,s7N3.57本表適用于卵石、碎石、圓礫、角礫。.野外鑒別（碎石）對于大顆粒含量較多的碎石土，一般對于漂石、塊石以及粒徑大于20Omm的 顆粒含量較多的碎石類土，密實度很難做室內(nèi)試驗或原位觸探試驗，一般采用野外 鑒別方法來劃分為：密實、中密、稍密、松散。如P 26表。1.5粘性土的物理特征、粘性土的可塑性及界限含水量粘性土由于含水量的不同，分為固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)和流動狀態(tài)，這即是粘性土的稠度狀態(tài)。界限含水量粘性土由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水量，也即各稠度 狀態(tài)間的臨界含水量，以百分數(shù)表示。可塑性當粘性土在某含水量范圍內(nèi)，用外力塑成任何形狀而不發(fā)生裂紋， 并當處

25、力移去后仍能保持形狀的性能。固體狀態(tài)半固體狀態(tài)可塑狀態(tài)流動狀態(tài)液限土由可塑狀態(tài)到流動狀態(tài)的界限含水量稱為，用表示，我國采用 錐式液限儀來測定。其工作過程是：將粘性土調(diào)成均勻的濃糊狀，裝滿盛土杯，刮 平杯口表面，將76克重圓錐體輕放在試樣表面的中心，使其在自重作用下徐徐沉 入試樣，若圓錐體經(jīng)5秒種恰好沉入IOmrn深度.這時杯內(nèi)土樣的含水量就是液限 值。為了避免放錐時的人為晃動影響，可采用電磁放錐的方法。塑限土由半固態(tài)到可塑狀態(tài)的界限含水量，用QP表示，用”搓條法測 定。即用雙手將天然濕度的土樣搓成小圓球（球徑小于IOmm） I放在毛玻璃板上 再用手掌慢慢搓滾成小土條，用力均勻，搓到土條直徑為3

26、mm,出現(xiàn)裂紋，自然 斷開，這時土條的含水量就是塑限少卩值?？s限土由半固體狀態(tài)不斷蒸發(fā)水分到體積不再縮小時土的界限含水量，用 表喬O注意：塑限、液限、縮限是一個含水量二、粘性土的可塑性指標粘性土可塑性指標除了塑限、液限、縮限外，還有塑性指數(shù)和液性指數(shù)等指 標。塑性指數(shù)指液限和塑限的差值（省去號），即土處在可塑狀態(tài)的含水量 變化范圍，用4表示。p=-叫 注意：計算時含水量要去百分號結(jié)論：塑性指數(shù)表示土處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，顯然，塑性指數(shù)愈 大，土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍也愈大。塑性指數(shù)的大小與土中結(jié)合水的可能含 量有關(guān)，土中結(jié)合水的含量與土的顆粒組成、礦物組成以及土中水的離子成分和濃土的

27、名稱粉質(zhì)粘上粘土23性悟數(shù)117粘性土按塑性指數(shù)分類注一肉定“時，液限以76克圓維儀機人土樣中深度Iomm為準：度等因素有關(guān)。其值的大小取決于土顆粒吸 附結(jié)合水的能力,亦即與土中粘粒含量有關(guān)。 粘粒含量越多,土的比表面積越大,塑性指數(shù) 就越高。應用：根據(jù)其值大小對粘性土進行分類。液性指數(shù)粘性土的天然含水量和塑限的差值與塑性指數(shù)之比。用兒表示。 乙值愈大，土質(zhì)愈軟；反之，土質(zhì)愈硬。IL L)Il 1流動狀態(tài)用途：根據(jù)其值大小判定土的軟硬狀態(tài)粘性土的狀態(tài)(GB50007氏態(tài)堅W便塑可塑軟塑流SS滾性指數(shù)ZlOOZlO. 250. 25Zl0. 750. 7510粘性土的狀態(tài)按液性指數(shù)的劃分(JTJ

28、O24-85)分級堅硬、半堅喚狀態(tài)可切狀態(tài)流塑狀斉軟SSB液性指數(shù)ZlO0Zt0. 50. 5Zt4 高靈敏土的靈敏度越高，其結(jié)構(gòu)性越強，受擾動后土的強度降低越多。2 .觸變性觸變性粘性土的結(jié)構(gòu)受到擾動，導致強度降低，但當擾動停止后，土的強 度又隨時間而逐漸増大，粘性土的這種抗剪強度隨時間恢復的膠體化學性質(zhì)稱為土 的觸變性。四、粘性土的脹縮性、濕陷性和凍脹性1 .粘性土的脹縮性粘性土由于含水量的増加而發(fā)生體積増大的性能稱膨脹性；由于土中水分蒸發(fā) 而引起體積減少的性能稱收縮性；兩者統(tǒng)稱脹縮性。粘性土的膨脹性和收縮性對基坑、邊坡、坑道及地基土的穩(wěn)定性有著很重要的 意義。(1)膨脹性(expansi

29、bility)粘性土的膨脹性常用下列指標表示：自由膨脹率:原狀土樣膨脹后體積的増量與原體積之比，以百分率表VO試樣初始體積，取量土杯的容積為IOml ；Vm.膨脹穩(wěn)定后測得50 mL容積的量筒內(nèi)試樣體積，ml。常用線膨脹率：-%o式中：九土樣原來的高度，Cmh土樣膨脹穩(wěn)定后的高度，Cm膨脹系數(shù)若5目直接以小數(shù)表示時，稱膨脹系數(shù)。爲較小的膨脹土，膨脹潛勢較弱，建筑物損壞輕微；為高的土，具有強的膨 脹潛勢，則較多建筑物將遭到嚴重破壞。(2)收縮性(Shrinkage)粘性土的收縮性是由于水分蒸發(fā)引起的。當土中含水率小于收縮限WS時，土體積收縮極?。浑S著含水率的增加，土體 積増大，當含水率大于液限時

30、，土體坍塌。表征粘性土的收縮性指標有：體縮率es :試樣收縮減小的體積與收縮前體積的比值。以百分率表之。V -VS =100%式中：V(收縮前的體積，CmMV收縮后的體積，cm3線縮率es :試樣收縮后的高度減小量與原高度之比，以百分率表之。S =kzoo%式中：Z0試樣原始高度，Cm1試樣經(jīng)收縮后的高度，Cm2 - 土的濕陷性土的濕陷性指土在自重壓力作用下或自重壓力和附加壓力綜合作用下，受 水浸濕后，使土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著的附加下陷特征，以濕陷系數(shù)值衡 量，由室內(nèi)壓縮試驗測定。A _嘰-嘰S hp壓縮儀中原狀試樣加壓壓縮穩(wěn)定后的試樣高度h；壓縮儀中原狀試樣加壓壓縮穩(wěn)定后，再加水浸濕下沉

31、穩(wěn)定后的高度；九土樣的原始高度。對黃土 ：0.015 ,為非濕陷性黃土 ； 0.015 ,為濕陷性黃土。3.土的凍脹性土的凍脹性指土的凍脹和凍融給建筑物或土工建筑物帶來危害的變形特性。 危害：使路基隆起，使柔性路面鼓包、開裂、傾斜、甚至倒塌；解凍后土層軟化， 強度降低。輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輔品好文檔.推薦學習交流（2）分類巨粒土和含巨粒的土的分類土類粒組含址土代號土名稱S 4-巨粒（d60mm）濾石粒(c200mm) 50%B石巳砂工含 MIO0 75%漂石粒50%Cb卵石混合巨氫含鍛淑石50IiSI混合土原石巨粒土50%SS石粒50%CbS

32、l混合土卵石巨粒巨粒含1漂石tt99石粒9=6020Omm)SlB澡石滋合土混合土50% 15%諛石粒卵石粒SICb弗石混合土礫類土的分類（2mmV60mm礫粒組含5O）粒組含盤土代號土名稱細粒含董級 fi Cu5, G=I 3GW復配艮好礫vs%級不同時溝足上述晏求GP級配卞良礫細粒含15？5%GF含細粒上礫廠匕責礫細粒含舉細鞄為粘土GC粘土質(zhì)礫15%, =50%細粒為粉土GM粉上質(zhì)礫&：細粒粒組包括粉粒(0.005mm5. C嚴3SW級配Ii好砂V5%級配:不同時満足上述要求SP級配不良砂fi砂細程含最5%15%SF含細粒土砂ns 砂紹燉含雖細粒為粘土SC粘土質(zhì)砂15%, 50%細粒為粉土

33、SMrS 砂2細粒土的分類標準細粒土試樣中粗粒組（0.075” V 60/77/77）含量少于25%的土。含粗粒的細粒土試樣中粗粒含量為25% 50%的土。當采用我國錐式液限儀測定液限時，利圖（或下表）講行分類：塑性圖（釆用錐式液限儀）塑性圖（采用碟式液限儀）細粒土的分類土的報性指標在刻性圖中的位Js土代號土名禰液限5. (%)p0. 63 (WL-20)和 p10wl40CH高港:限帖土uL40一- 一一CL低液限粘土p0. 63 (WL-20)和 Jr40MH離液限粉土WtV40ML低液限粉土兩條經(jīng)驗界限：斜線為A線，作用是區(qū)分有機土和無機土、粘土和粉土，A線上側(cè)是粘土，下 側(cè)是粉土，豎線

34、為B線，作用是區(qū)分高塑性土（高液限土）和低塑性土（低液 限土）。在A線以上的土為粘土：液限大于40的土稱為高塑性粘土 CHI液限小于40的為低塑性粘土 CL ；在A線以下的土為粉土：液限大于40的土稱為高塑性粉土 MHI液限小于40的為低塑性粘土 ML ； 若土樣處于A線以上，而塑性指數(shù)在710之間，則土的分類應給以相應的搭 界分類CL-MLo含粗粒的細粒土分類：按塑性圖并根據(jù)所含粗粒類型進分分類（1）當粗粒中礫粒占優(yōu)勢，稱為含礫細粒土，在細粒土代號后綴加G,例含礫低液限粘土，代號CLG ；（2）當粗粒中砂粒占優(yōu)勢，稱為含砂細粒土，在細粒土代號后綴加S,例含砂高液限粘土，代號CHS ；若細粒土

35、內(nèi)含部分有機質(zhì)，則土名交加“有機質(zhì)”，對有機質(zhì)細粒土的代號后綴 代號為O,例，低液限有機質(zhì)粉土，代號MLOO7地基土的工程分類-按沉積年代和地質(zhì)成因劃分地基土按沉積年代可劃分為：老沉積土 ：第四紀晚更新世G及其以前沉積 的土，一般呈超固結(jié)狀態(tài)。新近沉積土 ：第四紀全新世近期沉積的土，一般呈欠 固結(jié)狀態(tài)。根據(jù)地質(zhì)成因可分為：殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、湖積土、海積土、淤積 土、風積土和冰積土等。.按顆粒級配（粒度成分）和塑性指標劃分土按顆粒級配和塑性指標分為：碎石類土、砂土、粉土和粘性土。僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113地基土的分類是根據(jù)不同的原則將其劃分為一定的類別，同一類

36、別的土在工程 地質(zhì)性質(zhì)上應比較接近。土的合理分類具有很大的實際意義，例如根據(jù)分類名稱可 以大致判斷土的工程特性、評價土作為建筑材料的適宜性及結(jié)合其他指標來確定地 基的承載力等。作為建筑場地和地基的土的分類一般可按下列原則進行：1、根據(jù)地質(zhì)成因可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、風積土等。2、根據(jù)顆粒級配或塑性指數(shù)可分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。3、根據(jù)土的工程特性的特殊性質(zhì)可分為一般土和特殊土。無粘性土無粘性土一般指碎石土和砂土。碎石土粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重的50%的土。碎石土根據(jù)粒組含量及形狀按下表分類。碎石土分類乂的名稱聞鮫形狀轅粒級配*石石Sl形及疋匱形為主粒徑大于2G0n

37、m的賴檢含貴殖過全樂50%陵角形為主布石石Sl形及亞個為主粒軽大于20mm的顆粒傳盤超過全重50%綾角形為主3E琛佝礫Ia形及亞弧形為主粒徑大于2mm的穎粒含僮超過全陋50%竣角形為主注：定名時應根掛拔?；鳬E由大到小以最先符合若確定.砂土一一粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%、且粒徑大于0.075mm的顆二的名稱顆校級配砂放徑大于2m的矽灼念眥占全審25%50%粒超過全重50%的土。/砂Kl徑大于O. 5mm的疑粒含SiSii全更50%砂土按粒組含量(顆粒級配)分類如下砂救徑大于O. 25mm的顆殺含蚩超過全3( 50%S砂粒徑天于O. O75mm的顆垃含做輕過全壇85%不 O安砂占徑

38、大于O. O75mm的帳紅含依超過全Jft 50%(2)粉土 ：介于無粘性土與粘性土之間,是指粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%,塑性指數(shù)y, 10的土。 可根據(jù)顆粒級配分為粘質(zhì)粉土和砂質(zhì)粉土：粉土分類土的名稱 I顒.粒 級 配二g址丄出夂木工八爲 hM44*K切H壬 ；粉土密實度的分類(GB5OO21)密實度密度中密孔凍比*Y0 75O. 75e0. 90e0 90粉土的顆粒級配中0.050Jmm和0.0050.05mm的粒組占絕大多數(shù)，而水與 土粒之間的作用是明顯不同于粘性土和砂土，這主要表現(xiàn)“粉?！暗奶匦?。其工程性 質(zhì)介于粘性土和砂土之間。若用含水量接近飽和的粉土，團成小球

39、，放在掌上左右 反復搖幌，并以另一手震擊，則土中水迅速滲出，并呈現(xiàn)光澤，這是野外鑒別時常 用方法之一。粘性土粘性土是指塑性指數(shù)po的土。粘性土，粉質(zhì)粘土 10pS17.粘土: p17特殊土特殊土具有一定分布區(qū)域或工程意義，具有特殊成分狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特征的 土。有濕陷性土、紅粘土、軟土(包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭質(zhì)土、泥炭等)、混 合土、填土、凍土、膨脹巖土、鹽漬巖土、風化巖和殘積土、污染土等。二、公路橋涵地基土的分類三、公路路基土的分類第二章土的滲透性及滲流2.1概述滲透性(透水性)土體被液體透過的性質(zhì)。滲透在水位差作用下，水透過土體孔隙的現(xiàn)象。滲流液體在土孔隙或其他透水性介質(zhì)中的流動。土的滲透性研

40、究包括三個方面：滲流量：如滲水量及排水量計算；滲透破壞問題：滲流力滲流對土顆粒施加的作用力。滲流力過大使土體產(chǎn)生滲透變形，甚至滲透破壞，如邊坡破壞，地面隆起，堤 壩失穩(wěn)等。滲流控制問題：如降低水位差，防滲等。2 土的滲透性、土的層流滲透定律達*a試喩筑賈達西定律試驗發(fā)現(xiàn)：單位時間內(nèi)的滲出水量G與水力梯度i和圓筒斷面積A成正比，且與土的透水性能有關(guān)，即僅供學習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113q = kiAq F I AL/試樣兩端的水頭差，Cm或m；L滲徑長度；Cm或m ；k滲透系數(shù)，cm/s或m/d ；其物理意義是當水力梯度f等于1時的滲透速度；（2）達西定律的適用范圍與起始水力坡降對

41、于密實的粘土：由于結(jié)合水具有較大的粘滯阻力，只有當水力梯度達到某一 數(shù)值，克服了結(jié)合水的粘滯阻力后才能發(fā)生滲透。起始水力梯度使粘性土開始發(fā)生滲透時的水力坡降。粘性土滲透系數(shù)與水力坡降的規(guī)律偏離達西定律而呈非線性關(guān)系，如圖（b）中的實線所示，常用虛直線來描述密實粘土的滲透規(guī)律。v = k（i_ij式中ib密實粘土的起始水力坡降；對于粗粒土中（如礫、卵石等）：在較小的F下，V與i才呈線性關(guān)系，當滲透 速度超過臨界流速如時，水在土中的流動進入紊流狀態(tài)，滲透速度與水力坡降呈 非線性關(guān)系，如圖（C）所示，此時，達西定律不能適用。土的滲透速度與水力梯度的關(guān)系（）砂土；（6）密實粘土（）硏土【注意】由上式求

42、出的U是一種假想的平均流速假定水在土中的滲透是通過整個 土體截面來進行的。土粒本身是不能透水的，故真實的過水斷面面積人應小于整 個斷面積A,所以實際平均流速耳大于卩（假想平均流速），關(guān)系如下：q = VA = VrAr若均質(zhì)砂土的孔隙率為“ I則Ar =VA VV =r nA U二、滲透試驗與滲透系數(shù)dt =?兩邊積分得（It = 一嚴 aL dh變水頭試驗裝普滲透系數(shù)是一個代表土的滲透性強弱的定量指標，也是滲透計算時必須用到的一個 基本參數(shù)。1 .滲透系數(shù)的確定主要分現(xiàn)場試驗和室內(nèi)滲透試驗兩大類，一般說，現(xiàn)場試驗比室內(nèi)試驗所得到 的成果要準確可靠。實驗室測定法：常水頭試驗法，透水性大的砂性土

43、變水頭試驗法，透水性小的無粘性土 常水頭試驗適用：透水性大(k10%ms)的土，例如砂土。常水頭試驗就是在整個試驗過程中，水頭保持不變。試驗 時測出某時間間隔/內(nèi)流過試樣的總水量O ,根據(jù)達西定律Q = qt = IdAf= k-At即k =常水頭試驗裝置MIAt變水頭試驗適用：滲透系數(shù)很小的土，如粘土。粘性土由于滲透系數(shù)很小，流經(jīng)試樣的總水量也很小，不易準確測定。因此, 應采用變水頭試驗。變水頭試驗就是在整個試驗過程中，水頭隨時間而變 化的一種試驗方法。設(shè)細玻璃管的內(nèi)截面積為，試驗開 始后任一時刻/變水頭的水位差為，經(jīng)過時段力，細玻 璃管中水位下落必則 Q = mlh (負號表不滲水量隨力減

44、小而増加)得到滲透系數(shù)抽水試臉如用常用對數(shù)表示，上式可寫為現(xiàn)場測定法實測流速法：色素法、電解質(zhì)法、食鹽法僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113注水法：抽水法：降低水位法：平衡法，不平衡法水位恢復法抽水試驗：如圖，在現(xiàn)場打一口試驗井，貫穿要測定值的砂土層，并在距井中心不同距 離處設(shè)置一個或兩個觀測孔。以不變的速率連續(xù)抽水，水位穩(wěn)定后，測定試驗井和 觀測孔中的穩(wěn)定水位，假定水流是水平流向時，流現(xiàn)水井的滲流過水斷面應是一系 列同心圓柱面。待出水量和

45、井中的動水位穩(wěn)定一段時間后，若測得的抽水量為S 如圖測出斤七和水位高度,21由達西定律可求出土層的平均k值。q = Aki = 2h k-= q = 2tkhdhdr r兩邊積分q牛=2町- hdh得 qn = 7tkh; -12)k_q l(r2r1) 兀(局- h：)或用常對數(shù)表示：R = 2.3#黑嚶兀(竝一衍)影響滲透系數(shù)的因素影響滲透系數(shù)的主要有：土的粒度成分和礦物成分土的顆粒大小，形狀及級配，影響土中空隙大小及形狀，因而影響滲透性。上粒越粗，越渾圓，越圓滑，越均勻時，滲透性越大。砂上中含有較多粉上，或粘上顆粒 時，其滲透系數(shù)就大大降低。丄中含有親水性較大的粘土礦物或有機質(zhì)時，也大大

46、降低上的滲 透性。密實度(孔隙比)由e = $可知，孔隙比e越大，匕越大，滲透系數(shù)越大，而孔隙比的影響，主 要決定于土體中的孔隙體積，而孔隙體積又決定于孔隙的直徑大小，決定于土粒的 顆粒大小和級配。飽和度般飽和度越低，值越小，因為低飽和土的孔隙不存在較多氣泡會減小過水 斷面積，甚至堵塞小孔道，同時由于氣體因孔隙水壓力的變化而脹縮，因而飽和度 的影響是一個不定因素，所以，要求試樣必須充分飽和，以保持試驗的精度。土的結(jié)構(gòu)同時，擾動土樣與擊實土樣的k值通常經(jīng)同一密度的原狀土樣的R值為小。土的構(gòu)造天然土層通常不是各向同性的，在滲透性方面往往也是如此。如黃土特別是具濕陷性黃土，具有豎直方向的滲透系數(shù)要比

47、水平方向大得多。 層狀粘土常夾有薄的粉砂層，它在水平方向的滲透系數(shù)要比豎直方向大得多。水的溫度試驗表明，斤值與滲流液體(水)的重度人以及粘滯度有尖，水溫不同時， 人相差不多，便變化較大。水溫越高，越低；斤與基本上成線性關(guān)系。因 此，在戸C時測得的心值應加以溫度修正，使其成為標準溫度下的值。一般采用 20 C為標準溫度。k = k2t) = -k結(jié)合水膜厚度的影響粘性土中若土粒的結(jié)合水膜較厚時，會阻塞土的孔隙，降低土的滲透性。土中氣體的影響當土孔隙中存在密閉氣泡時，會阻塞水的滲流，從而降低了的滲透性。這種密 閉氣泡有時是由溶解于水中的氣體分離而形成的，故水的含水量也影響土的滲透系 數(shù)。影響因素：

48、水溫，試驗表明，與滲透液體的容重心及粘滯系數(shù)有關(guān)；水溫不 同，幾相差不大，但粘滯系數(shù)變化較大，水溫升高，粘滯系數(shù)降低，R增大。此外，滲透水的性質(zhì)對值的影響。成層土的等效滲透系數(shù)平行層面滲透系數(shù)兩個基本條件：總滲流量心等于各分層滲流量之和ClX =IX + +- - + X總水力坡降人等于各分層的水力梯度右 TOC o 1-5 h z I = /: I= = /= =IIX IlXIlXIiXIlIX由條件得:kxixHkliixHl 2+ i +由條件代入上式得1 nHpiHi整個土層的平均滲透系數(shù) kx = (%H +k2H2 +-+kiHi+ + knHn)H =【討論】對于成層土，如果各

49、土層的厚度大致相近，而滲透性卻相差懸殊時,與層向平行的平均滲透系數(shù)將取決于最透水層的厚度和滲透性。并近似表示為 k=k,-oH垂直層面滲透系數(shù)兩個基本條件：總滲流量辦等于各分層滲流量你QV =%、 =Qly = = qiy = . = q町總水頭損失力等于各分層水頭損失人之和。h = A1 + h2 + + %+ hn 由條件得：kJ、L = klilyL = k2i2yL =kiiiyL =knittyLk k、.k - .v Iny=TlyiyH=iiyHl+i2yH2+ - +iiyHi+- + inyHll 由條件得_kk=I +-H,整個土層的平均滲透系數(shù)斤【討論】對于成層土，如果各

50、土層的厚度大致相近，而滲透性卻相差懸殊時，與層面垂直的平均滲透系數(shù)將取決于最不透水層的厚度和滲透性。2-3 土中二維滲流及流網(wǎng)簡介一、流網(wǎng)特征輔品好文檔.推薦學習交流輔品好文檔.推薦學習交流流線水質(zhì)點的流動路線，流線上任一點的切線方向就是流速失量的方向等勢線滲流場中勢能或水頭的等 值線流網(wǎng)由流線和等勢線所組成的曲 線正交網(wǎng)格。圖中，實線為流線，虛線為等勢線。 流網(wǎng)特征：流線與等勢線互相正交；每個網(wǎng)格的長寬比為常數(shù)；相鄰等勢線間的水頭損失相等；各個流槽的滲流量相等。結(jié)論：流網(wǎng)中等勢線越密的部位，水力梯度越大，流線越密的部位流速越大。 二、流網(wǎng)的應用 求相鄰等勢線間的水頭損彌吩；(Nd為流場中總等

51、勢線間隔數(shù)，10根等勢線N(I=9)2 .求i網(wǎng)格平均水力梯度ii= ；3-求每一流槽的滲流量：流速 vi=kit=k- 流量Qi = v4, (E為網(wǎng)格的苑度)求網(wǎng)格中某點孔隙水應力心WJ= YWKi靜的孔隙水應力：由下游靜水位所產(chǎn)生的孔隙水應力I Ui=YWKi超靜孔隙水應力：接由外荷載和滲流引起的超出下游靜水位的那一部分測壓管 水頭所產(chǎn)生的孔隙水應力，人(Q -)5 .求滲流力丿(見下節(jié))2. 4滲透破壞與控制、滲流力1 概念：滲流力(動水力)單位體積土顆粒所受到的滲流作用力。僅供學習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站田除謝謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝

52、謝113輕品好文檔.推薦學習交流僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝1132 -滲流時的受力分析在如圖所示滲透破壞試驗中，對土樣假想將土骨架和水分開取隔離體，對水柱 隔離體受力分析。水柱重力Gw=土中水重力+ 土粒浮力的反 力GW = VVrW + VxrW = VrW = LAWrW水柱上下兩端面的邊界水壓力人九和 r ；土柱內(nèi)土粒對水流的阻力，其大小與滲流 力相等，方向相反。設(shè)單位土體內(nèi)的滲流力為J、土粒對水流阻力為丿，則總阻力為丿方向豎直向下。 由平衡條件得:/JwAw + GW + J,lAw = whAwSi滲流力特征：(1)滲流力是一種體積力，KNIm3滲流力丿與水力坡降/成

53、正比，J=ki ；滲流力方向與流向一致，作用在土粒上。-利用流網(wǎng)計算滲流力(1)對流網(wǎng)中某網(wǎng)格i,求得其水力坡降乙 求i網(wǎng)格總滲流力,ji = YWii, Ji = jiyi = Yjihhi(3)求整個流網(wǎng)滲流合力，J = XJi-滲流力對工程的影響(滲透變形兩種形式：流土和管涌)。二、滲透變形1 -滲透破壞形式：流土(流砂)和管涌。(1)概念流土指在向上滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒群同時起動而流失的 現(xiàn)象。多發(fā)生在顆粒級配均勻的飽和細、粉砂和粉土層中.它主要發(fā)生在地基或土 壩下游滲流溢出處?；踊蚯篱_挖時所出現(xiàn)的流砂現(xiàn)象是流土的一種常見形式。 細砂、粉砂、淤泥等較易發(fā)生流土破壞。般

54、說來，任何類型的土，只要坡降達到一定的大小，都會發(fā)生流土破壞，特點：發(fā)生于地基或土壩下游滲流出逸處，而不發(fā)生于土體內(nèi)部。一般突發(fā)性發(fā) 生，對工程危害極大。管涌指在滲流作用下土體中的細土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中發(fā)生移動 并被帶出的現(xiàn)象。管涌破壞一般有時間發(fā)展過程，是一種漸進性質(zhì)的破壞。按其發(fā)展的過程，可分 為兩類：一種土，一旦發(fā)生滲透變形就不能承受較大的水力坡降，這種土稱為危險 性管涌土；另一種土，當出現(xiàn)滲透變形后，仍能承受較大的水力坡降，最后試樣表 面出現(xiàn)許多大泉眼，滲透量不斷増大，或者發(fā)生流土，這種土稱為非危險性管涌 土。一般來說，粘性土只有流土而無管涌無粘性土滲透變形的形式主要取決于顆粒

55、級配曲線的形狀，其次是土的密度。 特點：既可以發(fā)生在土體內(nèi)部，也可以發(fā)生在滲流出口處。它的發(fā)展一般有個時間 過程，是一種漸進性的破壞。2.土的臨界水力坡降抗?jié)B強度土體抵抗?jié)B透破壞(變形)的極限能力，通常以瀕臨滲透破壞時 的水力梯度表示，稱為臨界水力梯度或抗?jié)B梯度，以口表示。(1)流土的 it如片三“)如圖，當j = ,時，土體處于極限平衡臨界狀態(tài)滲流逸出處單 位土體的受力 情況所以七=ZF 常用逸出處某點所在網(wǎng)格的水力梯度代替該點 當r icr 土體處于穩(wěn)定狀態(tài)；J=- 土體處于臨界狀態(tài)； H不安全。(2)管涌的i“方法:(1)有關(guān)經(jīng)驗公式:icr = 2.2(GJ 一1)(1_仍2字“20試

56、驗測定；容許水力坡降同前。3滲管變形的防治原則流土減小或消除水水差，如降低地下水位；增長滲流路徑，如打板樁；在滲流出口處地表用透水材料覆蓋壓重以平衡滲流力；土層加固處理，如注漿法。管涌在滲流逸出部位鋪設(shè)反濾層；降低水力梯度。例題：如圖所示，若地基土的土粒比得G,為2.68,孔隙率為38.0%t試求：點的孔隙水應力和有效應力；滲流逸出處1-2是否會發(fā)生流土？圖中網(wǎng)格9、10、11、12上的滲流力是多力？解：(1)由圖中可知.卜廠週的水位差Em,等勢線的間隔數(shù)N=IOl則相鄰兩 等勢線間的水頭損失o=Io=o8 mo 點在第二根等勢線上，因此，該點的測壓管水位應比上游水位低4 = 0 8 m,從圖

57、中直接量得下游靜水位至點的高差乩=Io m,而超過下游靜水位的高度應為礎(chǔ)=IQI = 8-0.8刁2叫 則點測壓管 中的水柱高度hv=hltt+ha=7. 2 mo所以點的孔隙水應力為U = Ywha = 98 X 17,2 = 168. 56 kPa其中由下游靜水位引起的靜孔隙水應力為IIf = 7Jta = 98 X 10 = 98 kPa由滲流引起的超孔隙水應力為r = ywhna = 9 8 X 7 2 = 70 56 kPa閘基下的滲流點的總應力為O = Khi 7hI 一 A2)其中土的飽和容量Z14U =PUd 9. 8 = PWCI +(G 1(1 刀)X 9 8=1 + (2

58、. 68 1X1 一 0 38) X 9- 8 = 20 kPa代入上式得總應力為 = 9. 8 X 10 20 (10 - 2) = 98 + 160 = 258 kPa于是，根據(jù)有效應力原理，點的有效應力為* = G U = 258 16& 56 = 89. 44 kPa從圖中直接量得網(wǎng)格1、2、3、4的平均滲徑長度=8rn1而任一網(wǎng)格上的水頭損失均為M = 08rn,則該網(wǎng)格的平均水力梯度為 h 0.8 A It = ZZ = V01該梯度即近似代表地面1-2處的逸出梯度譏流土的臨界水力梯度為itr = (G 1)(1 一 )= (2. 68 -I)(I- 0. 38) = 1 04 i

59、f所以，滲流逸出處1-2不會發(fā)生流土現(xiàn)象D從圖中直接量得網(wǎng)格9、10、11、12的平均滲徑長度L=50m兩流線間的 平均距離方=44m,網(wǎng)格的水頭損失A=0.8m1所以作用在該網(wǎng)格上的滲流 力為僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113僅供學習與交流.如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站曲除謝謝113推 J =ZW l = 3= 9.8 X 0.8 X 4 4 = 34 5 kN/m第三章土中應力3.1概述土中應力按其起因分為：自重應力和附加應力。自重應力由土體本身有效重量產(chǎn)生的應力稱為自重應力。兩種情況：（1）在自重作用下已經(jīng)完成壓縮固結(jié)，自重應力不再引起土體或地基 的變形；（2） 土體在自重作用下尚未

60、完成固結(jié)，它將引起土體或地基的變形。 自重壓力土中豎向自重應力附加壓力土中豎向附加應力某點總應力=土中某點的自重應力+附加應力3.2 土中自重應力自重應力：由土體本身有效重量產(chǎn)生的應力稱為自重應力。一般而言，土體在 自重作用下，在漫長的地質(zhì)歷史上已壓縮穩(wěn)定，不再引起土的變形（新沉積土或近 期人工充填土除外）。一、豎直向自重應力自重應力土體初始應力，指由土體自身的有效重力產(chǎn)生的應力。土體具有水平表面的槪限彈性體骸疋（土體中所有豎直面和冊面均不存在剪應力1、豎直自重應力rj （稱為自重應力，用6表示）設(shè)地基中某單元體離地面的距離z, 土的容重為八 則單元體上豎直向自重應(6)均質(zhì)土中豎向自？R應力