土的基本動力特性

土的基本動力特性土得性能隨剪應(yīng)變得變化11、2土得壓實性壓實得目得在于降低土得滲透性,提高其強(qiáng)度。粘性土得壓實性土得壓實性就是通過擊實試驗進(jìn)行得,得到對應(yīng)得一系列含水量和干密度得關(guān)系并做出曲線。最優(yōu)含水量:最容易使土壓實且最容易達(dá)到最大密度時對應(yīng)得含水量稱為土得最優(yōu)含水量wop粘性土得擊實曲線壓實功能:指壓實單位體積土所消耗得能量,可用下式表達(dá):從壓實曲線中看出,壓實功能越大,得到得最后含水量越小,相應(yīng)得干密度越大。同一種土,最優(yōu)含水量和最大干密度并不就是恒定不變得,而就是隨著壓密功能而變化得。不同壓實功能得擊實曲線填土得含水量和碾壓標(biāo)準(zhǔn)得控制含水量控制在最有含水量左右,以便獲得最大得壓實密度;填土得壓密標(biāo)準(zhǔn),工程上采用壓實度Dr控制,定義為:無粘性土得壓實性砂、礫石等無粘性土得壓實性也與含水量有關(guān),但不存在最優(yōu)含水量問題。一般在完全干燥或者充分灑水飽和下容易壓實達(dá)到較大得干密度。11、3土得動強(qiáng)度和變形特征動力試驗得加荷方式:四種類型(a)單調(diào)加荷(b)單調(diào)-循環(huán)加荷(c)循環(huán)-單調(diào)加荷(d)單調(diào)增加循環(huán)加荷10大家應(yīng)該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流粘性土得動強(qiáng)度單階段循環(huán)加荷試驗土樣先在適當(dāng)?shù)脟鷫合鹿探Y(jié),然后在排水或不排水條件下施加軸向應(yīng)力。多階段循環(huán)加荷試驗同樣,土樣先被固結(jié)并施加一個初始靜剪應(yīng)力和較小幅值得循環(huán)剪應(yīng)力系列;之后持續(xù)增大循環(huán)剪應(yīng)力系列,可得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線。若有效土樣有限,則可采用多階段循環(huán)荷載試驗。動剪應(yīng)力-殘余剪應(yīng)變曲線與循環(huán)次數(shù)得關(guān)系:粘性土得動強(qiáng)度及其影響因素在三軸試驗中,首先使土樣固結(jié),再在不排水條件下施加靜軸向荷載,等變形穩(wěn)定后再加循環(huán)軸向荷載,在多次循環(huán)后達(dá)到破壞。結(jié)論:循環(huán)反復(fù)加載使土得剛度降低。加載時間對粘性土強(qiáng)度得影響循環(huán)加載方式土樣45°面上得剪應(yīng)力循環(huán)強(qiáng)度比與初試應(yīng)力比得關(guān)系循環(huán)強(qiáng)度比定義為土得循環(huán)強(qiáng)度與土得靜強(qiáng)度之比值單向循環(huán)加載、不同循環(huán)次數(shù)試驗結(jié)果不規(guī)則荷載試驗得剪應(yīng)力-殘余應(yīng)變得關(guān)系循環(huán)強(qiáng)度與初始靜剪應(yīng)力得關(guān)系剪應(yīng)力-殘余剪應(yīng)變得關(guān)系粘性土得動強(qiáng)度與靜強(qiáng)度得關(guān)系靜動荷載下莫爾圓和破壞包絡(luò)線得構(gòu)造動強(qiáng)度和動粘聚力得關(guān)系可表述為靜動荷載試驗得到得破壞包絡(luò)線試驗條件與結(jié)果火山沉積粘土火山沉積砂質(zhì)粘土火山沉積砂質(zhì)粘土重度13、318、719、0含水量110~14022~2320~21飽和度85~9082~8482~84塑性指數(shù)301818靜粘聚力202832內(nèi)摩擦角171416動粘聚力485251cD/c2、41、861、59兩種粘土得靜動力試驗結(jié)果11、4砂性土液化機(jī)理模擬現(xiàn)場應(yīng)力條件砂性土液化機(jī)理側(cè)向變形有約束得扭轉(zhuǎn)剪切試驗:由于側(cè)向變形受到約束,不排水,故整個試驗過程中軸向和側(cè)向應(yīng)變始終為零。在往返加載過程中,有效側(cè)向應(yīng)力和孔隙水壓力持續(xù)增長直到扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)變突然增大,表明砂土發(fā)生了軟化。砂土液化或循環(huán)軟化側(cè)面變形受約束得空心圓柱土樣側(cè)向應(yīng)力和累積孔隙壓力得變化側(cè)向變形無約束得扭轉(zhuǎn)剪切試驗:不排水條件下施加往返扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,土樣既可以發(fā)生豎向也可以發(fā)生側(cè)向變形。模擬飽和砂土存在得傾斜地面斜坡、堤壩等。側(cè)向應(yīng)力和累積孔隙壓力得變化循環(huán)軟化或液化得定義:在往返三軸試驗得不同加載階段土樣得應(yīng)力狀態(tài)如圖,先在均等固結(jié)壓力下固結(jié),然后在不排水條件下施加軸向壓力。往返三軸試驗中土中靜應(yīng)力和循環(huán)應(yīng)力得模擬典型試驗結(jié)果表明,隨著往返軸向應(yīng)力得施加,孔隙水壓力逐漸增長,最終達(dá)到初始圍護(hù)壓力,從而產(chǎn)生約5%得雙幅軸向應(yīng)變。這樣得狀態(tài)稱為初始液化。在往返三軸試驗中,通常把同樣產(chǎn)生5%雙幅軸向應(yīng)變作為循環(huán)軟化或液化得標(biāo)準(zhǔn)。砂性土得循環(huán)強(qiáng)度或抗液化強(qiáng)度

飽和砂土得抗液化強(qiáng)度主要受初始圍護(hù)壓力得大小,循環(huán)應(yīng)力幅值,循環(huán)應(yīng)力往返次數(shù)和砂土得相對密度或孔隙比得影響。如圖,隨著砂土相對密度Dr得增加,抗液化強(qiáng)度幾乎線性地增加;但當(dāng)相對密度Dr超過70%時,砂土得液化強(qiáng)度急劇增加。固結(jié)比對砂土抗液化得影響如下圖。顯然,固結(jié)比K0越大,抗液化強(qiáng)度越高。

而不同得K0值得試驗數(shù)據(jù)與循環(huán)次數(shù)得關(guān)系曲線幾乎就是一致得。11、5砂性土地基液化判別地震液化初判圖

我國有關(guān)抗震規(guī)范所用得液化判別基本上采用地質(zhì)年代、粘粒含量百分率、地下水位深度和土上覆非液化土層厚度等指標(biāo)。飽和砂土和粉土地基液化判別得經(jīng)驗方法NCEER(美國國家地震工程中心)建議得方法地震