土工試驗(yàn)與土力學(xué)

土工試驗(yàn)與巖土工程第一章概述第二章土的組成、物理性質(zhì)指標(biāo)與試驗(yàn)方法第三章土的物理性質(zhì)指標(biāo)與土的工程分類、鑒定第四章土的力學(xué)指標(biāo)與試驗(yàn)方法第五章滲透系數(shù)與試驗(yàn)方法第六章濕陷系數(shù)與試驗(yàn)方法第七章土的物理力學(xué)指標(biāo)應(yīng)用舉例第一章概述土工試驗(yàn)的意義和作用土工試驗(yàn)為土力學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的參數(shù)，是正確評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件不可缺少的前提和依據(jù)。土工試驗(yàn)是各類工程建設(shè)項(xiàng)目中首先必須解決的問題。土工試驗(yàn)在土力學(xué)的發(fā)展過程中占有相當(dāng)重要的地位。原位測(cè)試代替不了室內(nèi)土工試驗(yàn)。

因此，土工試驗(yàn)是每個(gè)巖土工程技術(shù)人員必須了解和熟悉的內(nèi)容！土工試驗(yàn)的內(nèi)容本次主要討論內(nèi)容介紹滲透試驗(yàn)介紹濕陷性試驗(yàn)土的物理性質(zhì)試驗(yàn)土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)問題的提出土工試驗(yàn)的方法和步驟？為什么要嚴(yán)格按照土工規(guī)程的方法和步驟操作？土工試驗(yàn)得到的參數(shù)有什么物理和力學(xué)意義？土工測(cè)試結(jié)果對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工有什么指導(dǎo)作用？

要回答這些問題，我們必須對(duì)土的組成和土力學(xué)有些基本的了解

第二章土的組成、物理性質(zhì)指標(biāo)

與試驗(yàn)方法土的三相組成土是礦物或巖石碎屑構(gòu)成的松軟集合體，土粒之間的空隙中包含著水和氣體，所以土是由顆粒（固體）、水（液體）、氣（氣體）所組成的三相體系。隨著土的三相組成物質(zhì)的質(zhì)量和體積比例的不同，土的輕重、松密、干濕、軟硬等一系列物理性質(zhì)和狀態(tài)也隨之發(fā)生改變，土的物理性質(zhì)又在一定程度上決定了其化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)。土的固相包括礦物顆粒和有機(jī)質(zhì)，它們是構(gòu)成土的骨架最基本的物質(zhì)。土的液相指存在于孔隙中的水，包括結(jié)合水和自由水。土的氣相指存在于孔隙中的氣體，包括與大氣聯(lián)通與不聯(lián)通兩大類。

氣相固相液相++構(gòu)成土骨架，起決定作用重要影響土體次要作用土的物理性質(zhì)指標(biāo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)反映了土的松密、軟硬等物理狀態(tài)，也間接反映了土的工程性質(zhì)。而土地松密和軟硬程度主要取決于土的三相組成，因此，要研究土的物理性質(zhì)，就必須分析土的三相比例關(guān)系，它是評(píng)價(jià)土的工程性質(zhì)的最基本的物理性質(zhì)指標(biāo)，也是巖土工程勘察報(bào)告中不可缺少的基本內(nèi)容。重力加速度，近似取10m/s2

氣水土粒msmwmVsVwVVaVv土的密度土的密度ρ：單位體積土的質(zhì)量。工程中常用重度來表示單位體積土的重力。

土的密度一般采用“環(huán)刀法”測(cè)定。氣水土粒msmwmVsVwVVaVv土的含水量土的含水量w：土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比。含水量是標(biāo)志土濕度的一個(gè)重要指標(biāo)。含水量越小，土越干；反之土很濕或飽和。一般來說，同一類土，當(dāng)其含水量增大時(shí)，則其強(qiáng)度及降低。土的含水量對(duì)粘性土、粉土等細(xì)粒土的性質(zhì)影響較大，對(duì)粉砂、細(xì)砂稍有影響，而對(duì)碎石土等幾乎沒有影響。土的含水量一般采用“烘干法”測(cè)定。土的比重（相對(duì)密度）土的比重ds：土的固體顆粒質(zhì)量與同體積4°C時(shí)純水的質(zhì)量之比。土的比重可在實(shí)驗(yàn)室采用“比重瓶法”測(cè)定。將風(fēng)干碾碎的土樣注入比重瓶內(nèi)，由排出同體積的水的質(zhì)量原理測(cè)定土顆粒的體積Vs。土粒相對(duì)密度變化幅度不大，一般可按下表取值。土的名稱砂土粉土粘性土粉質(zhì)粘土粘土比重2.65～2.692.70～2.712.72～2.732.74～2.76換算指標(biāo)

氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V1.孔隙比e和孔隙率n孔隙比e：土中孔隙體積與土粒體積之比。

2.土的飽和度Sr：土中孔隙水的體積與孔隙總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示?？紫堵蕁：土中孔隙體積與總體積之比，以百分?jǐn)?shù)表示。

3.不同狀態(tài)下土的密度和重度飽和密度ρsat：土體中孔隙完全被水充滿時(shí)的土的密度。干密度ρd：單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量。浮密度ρ：土單位體積內(nèi)土粒質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之差。

土的三相比例指標(biāo)中的質(zhì)量密度指標(biāo)共有4個(gè)，土的密度ρ，飽和密度ρsat，干密度ρd，浮密度ρ(kg/m3),相應(yīng)的重度指標(biāo)也有4個(gè)，土的重度，飽和重度sat，干重度d，浮重度(kN/m3)。氣水土粒msmwmVsVwVVVa質(zhì)量m體積V指標(biāo)間的換算氣水土粒dsρw

Vs＝11+e質(zhì)量m體積V土的三相指標(biāo)中，土粒比重ds，含水量ω和密度ρ是通過試驗(yàn)測(cè)定的，假定土粒體積為1，則可以根據(jù)三個(gè)基本指標(biāo)換算出其余各指標(biāo)。Vv=eωdsρw

ds（1＋ω）ρw

推導(dǎo)：換算關(guān)系式：土的三相比例指標(biāo)換算公式名稱符號(hào)三相比例表達(dá)式常用換算式單位常見數(shù)值范圍含水量w%20~60土粒比重ds粉性土：2.72～2.75粉土：2.70～2.71砂土：2.65～2.69密度rg/cm31.6～2.0干密度rdg/cm31.3～1.8飽和密度rsatg/cm31.8～2.3有效密度r’g/cm30.8～1.3孔隙比e粘性土和粉土：0.4～1.2砂土：0.3～0.9孔隙率n%粘性土和粉土：30～60砂土：25～45飽和度Sr%0～100試驗(yàn)方法篩分法：適用于0.075mm≤d≤60mm比重計(jì)法:適用于d＜0.075mm土的顆粒級(jí)配工程上將各種不同的土粒按其粒徑范圍，劃分為若干粒組，為了表示土粒的大小及組成情況，通常以土中各個(gè)粒組的相對(duì)含量（即各粒組占土粒總量的百分?jǐn)?shù)）來表示，稱為土的顆粒級(jí)配。篩分法用一套孔徑不同的篩子，按從上至下篩孔逐漸減小放置。將事先稱過質(zhì)量的烘干土樣過篩，稱出留在各篩上的土質(zhì)量，然后計(jì)算其占總土粒質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。比重計(jì)法利用不同大小的土粒在水中的沉降速度不同來確定小于某粒徑的土粒含量?？v坐標(biāo)表示小于某粒徑的土粒含量百分比,橫坐標(biāo)表示土粒的粒徑(對(duì)數(shù)坐標(biāo)）。1009080706050403020100小于某粒徑之土質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（％）105.01.00.50.100.050.010.0050.001粒徑(mm)土的粒徑級(jí)配累積曲線d60d50d10d30顆粒級(jí)配的描述工程上常用不均勻系數(shù)Cu描述顆粒級(jí)配的不均勻程度。Cu愈大，表示土粒愈不均勻。工程上把Cu＜5的土視為級(jí)配不良的土。曲率系數(shù)Cc描述顆粒級(jí)配曲線整體形態(tài)，表明某粒組是否缺失情況。同時(shí)滿足Cu≥5和Cc=1～3時(shí)，定義為良好級(jí)配的土。無粘性土的密實(shí)度土的密實(shí)度指單位體積土中固體顆粒的含量。根據(jù)土顆粒含量的多少，天然狀態(tài)下的砂、碎石等處于從緊密到松散的不同物理狀態(tài)。無粘性土的密實(shí)度與其工程性質(zhì)有著密切關(guān)系?？紫侗萫可以用來表示砂土的密實(shí)度。對(duì)于同一種土，當(dāng)孔隙比小于某一限度時(shí)，處于密實(shí)狀態(tài)。孔隙比愈大，土愈松散。相對(duì)密實(shí)度Dr可以綜合反映土粒級(jí)配、土粒形狀和結(jié)構(gòu)因素。emax:最大孔隙設(shè)比一般采用員“松散器采法”測(cè)定爪。將松散種的風(fēng)干土義樣通過長督頸漏斗輕弄輕地倒入蠟容器，避爪免重力沖共擊，求得福土的最小哭干密度再賺經(jīng)換算得歇到最大孔味隙比。emin:最小孔隙察比一般采用睬“振擊法衛(wèi)”測(cè)定。畜將松散的泥風(fēng)干土樣仙裝入金屬想容器內(nèi)，念按規(guī)定方遣法振動(dòng)和槐錘擊，直蜂至密度不認(rèn)再提高，餓求得土的象最大干密宇度再經(jīng)換巧算得到最瞞小孔隙比但由于死天然狀小態(tài)下砂族土的孔愁隙比e難以測(cè)范定，尤座其是地諸表下一過定深度陷的砂層冰測(cè)定更怒為困難缸，此外捧按規(guī)范攪方法室瘡內(nèi)測(cè)定emax和emin時(shí)人為焦誤差也攝很大，緣瑞所以實(shí)虎際一般暫采用現(xiàn)淋場標(biāo)貫柜擊數(shù)或南動(dòng)探試法驗(yàn)結(jié)果鄙來評(píng)價(jià)窯砂類土償?shù)拿軐?shí)左度。0固態(tài)或雄半固態(tài)可塑狀豈態(tài)流動(dòng)狀態(tài)ω塑限ωP液限ωL粘性土的食界限含水筐量粘性土甩從一種耍狀態(tài)轉(zhuǎn)黃變?yōu)榱響乙环N狀巾態(tài)的分鼠界含水速量稱為串界限含逢水量。土由可塑宇狀態(tài)變化校到流動(dòng)狀丑態(tài)的界限漁含水量成瞞為液限（古或流限）酬，用WL表示。土由半固慮態(tài)變化到詳可塑狀態(tài)悉的界限含繩水量稱為膨塑限，用Wp表示。在試驗(yàn)師室中，隸我國目彈前采用賴錐式液數(shù)限儀來烘測(cè)定液事限，塑徑限多采驚用“搓慌條法”情。由于上述摸試驗(yàn)方法膀人為因素炎大，因此壯今年來出珍現(xiàn)了液、尿塑限聯(lián)合乓測(cè)定法。粘性土的孫塑性指數(shù)減和液性指柴數(shù)粘性塑性指數(shù)IP是液限和挺塑限的差惰值(省去請(qǐng)%)，即土處焦在可塑愚狀態(tài)的柴含水量懸變化范遇圍。塑繩性指數(shù)煉的大小垂取決于墓土顆粒擠吸附結(jié)董合水的旅能力,掩即與土植中粘粒依含量有能關(guān)，粘禿粒含量撈越多,爽塑性指睬數(shù)就越挑高。不同的土鄭，即使具斧有相同的戶含水量，太如果它們女的液塑限惜不同，那危么它們所狂處的狀態(tài)賀也就不同雄。液性指數(shù)IL是粘性嚴(yán)土的天前然含水扯量和塑盾限的差璃值與塑范性指數(shù)鴿之比。第三章坐土的物理屬性質(zhì)指標(biāo)蛛與

土的忽工程分類遍、鑒定土的工惰程分類暖、鑒定矮的目的獸和原則目的土的分被類、鑒遲定體系拌就是根賤據(jù)土的蘿工程性航質(zhì)、物殊理性質(zhì)憂差異將棵土劃分海成一定采的類別汁，目的疫在于通含過通用趟的鑒別步標(biāo)準(zhǔn)，智便于在負(fù)不同土畜類間作頸有價(jià)值賢的比較皮、評(píng)價(jià)偶、積累傅以及學(xué)走術(shù)與經(jīng)辮驗(yàn)的交蓮流，土以工試驗(yàn)熊是各類寇工程建頁設(shè)項(xiàng)目縮慧中首先透必須解蠻決的問枯題。原則分類、鑒領(lǐng)定要簡明溪，既要能弓綜合反映膜土的主要親工程性質(zhì)互，又要測(cè)過定方法簡壤單，使用敘方便。土的分類模、鑒定體旁系所采用卷的指標(biāo)要嬌在一定程醉度上反映棕不同類工旱程用土的艘不同特性碧。土的工程藝分類、鑒貍定體系與租方法分類、銜鑒定體鈔系建筑、勘亭察系統(tǒng)分稼類鑒定體權(quán)系：側(cè)重游把土作為溝建筑地基脾和環(huán)境，粥研究對(duì)象概為原狀土輝，例如：朽《巖土工錦程勘察規(guī)解范》(GB50厘021-廚2001葛)土的分螞類和鑒新定。工程材料來系統(tǒng)分類跟體系：側(cè)喘重把土作息為建筑材榴料，用于紛路堤、土畏壩和填土楚地基工程滾。研究對(duì)只象為擾動(dòng)苗土，例如或：《土的漢分類標(biāo)準(zhǔn)揮》(GBJ1輩45-9進(jìn)0)工程用土熱的分類和程《公路土緊工試驗(yàn)規(guī)鄉(xiāng)豐程》(JTJ尾051表-93飛)土的工違程分類驢。土的工程蝴分類方法《巖土工偏程勘察規(guī)道范》(GB5景002剩1-2晃001鄉(xiāng)豐)土的分類道和鑒定：培碎石土、擋砂土、粉腐土和粘性松土。碎石土的贏分類：粒丟徑大于2mm的顆粒含休量超過全三重50%滅的土稱為腥碎石土。砂土的刑分類：妨粒徑大酷于2mm的顆粒含敗量不超過念全重50甚%的土，統(tǒng)且粒徑大理于0.0志75mm的顆粒含漁量超過全架重50%濟(jì)的土稱為協(xié)砂土。粉土的分意類：粒徑義大于0.熄075mm的顆粒奔含量超癥過全重腿50%區(qū)，塑性既指數(shù)IP≤10的土稱為滋粉土。粘性土的由分類：塑獎(jiǎng)性指數(shù)IP＞10的土稱占為粘性再土，粘不性土根說據(jù)塑性猾指數(shù)細(xì)灶分為粉丟質(zhì)粘土具、粘土太。土的名稱漂石塊石卵石碎石圓礫角礫顆粒形狀圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主圓形及亞圓形為主棱角形為主顆粒級(jí)配粒徑大于200mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于20mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50％注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定碎石土的分類土的名稱礫砂粗砂中砂細(xì)砂粉砂顆粒級(jí)配粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25％～50％注：定名時(shí)應(yīng)根據(jù)顆粒級(jí)配由大到小以最先符合者確定粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過全重50％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重85％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50％砂土的分類土的名稱粘土粉質(zhì)粘土塑性指數(shù)注：塑性指數(shù)由相應(yīng)于76g圓錐體沉入土樣中深度為10mm測(cè)定的液限計(jì)算而得

IP＞1710＜IP≤17粘性土前的分類重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N63.5密實(shí)度重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N63.5密實(shí)度N63.5≤5松散10≤N63.5≤20中密5≤N63.5≤10稍密N63.5＞20密實(shí)超重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N120密實(shí)度超重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)N120密實(shí)度N120≤3松散11≤N120≤14密實(shí)3≤N120≤6稍密N120＞14很密6≤N120≤11中密標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N63.5密實(shí)度N≤10松散15≤N≤30中密10≤N≤15稍密N＞30密實(shí)碎石土密鍬實(shí)度按N63.包5分類碎石土密輛實(shí)土按N120分類砂土密實(shí)盡土分類孔隙比e密實(shí)度e＜0.750.75≤e≤0.9e＞0.9密實(shí)中密稍密含水量w濕度w＜2020≤w≤30w＞30稍濕濕很濕塑性指數(shù)狀態(tài)塑性指數(shù)狀態(tài)IL＜00≤IL≤0.250.25≤IL≤0.75堅(jiān)硬硬塑可塑0.75≤IL≤1IL＞1軟塑流塑粉土密實(shí)青度分類粉土濕筆度分類粘性土架狀態(tài)分強(qiáng)類第四章瞧土的力學(xué)燃指標(biāo)與試犧驗(yàn)方法概述決定地債基變形組、失穩(wěn)宣的主要良因素上部荷席載的性脊質(zhì)、大困小、分哲布面積芹、形狀守及時(shí)間洪因素。地基土的晶力學(xué)性質(zhì)挑：變形、新強(qiáng)度。影響回填兔土壓實(shí)質(zhì)時(shí)量的主要勺因素回填土逆種類，質(zhì)級(jí)配。擊實(shí)功給能、最釘優(yōu)含水希量、最浩大干密鋪度。土中的逮應(yīng)力為了對(duì)建寄筑物地基瞎基礎(chǔ)進(jìn)行壯沉降、承嘗載力與穩(wěn)正定性分析映，必須掌維握建筑前研后土中應(yīng)牢力的分布鋒和變化情型況。自重應(yīng)影力：一般是自驚土形成之萍日起就在刑土中產(chǎn)生海。附加應(yīng)力肆：由于荷啦載（建霸筑荷載尋、車輛罵荷載、登土中水稍的滲流伯、地震誤）的作騾用，在繳土中產(chǎn)給生的應(yīng)削力增量狀。土的變形-壓縮基本概默念壓縮性悔：土在禮壓力作挑用下體格積縮小戶的特性勵(lì)。固體土蓋粒和水久的可壓搞縮量小懸。土的壓縮堡可視為土鉤中孔隙體沾積的減小。土的固蜂結(jié)：土例的壓縮中隨時(shí)間滋而增長烈的過程檔。無粘性土核：透水性浸大，固結(jié)荷快。粘性土：胡透水性小捕，固結(jié)慢阻。對(duì)于飽和麥軟粘性土侍，土的固季結(jié)問題是已十分重要良的。壓縮儀的唇壓縮容器役簡圖室內(nèi)壓縮蒙試驗(yàn)壓縮試鹽驗(yàn)時(shí)，處用金屬師環(huán)刀切瞧取保持落天然結(jié)馳構(gòu)的原羅狀土樣勾，并置防于圓筒粉形壓縮老容器的聾剛性護(hù)仙環(huán)內(nèi)，駝土樣上莖下各墊供有一塊乞透水石趴，土樣拍受壓后云土中水句可以自吹由排出鼻。由于蜻金屬環(huán)欺刀和剛碗性護(hù)環(huán)絹的限制聽，土樣久在壓力拌作用下稼只可能夏發(fā)生豎意向壓縮寸，而無垂側(cè)向變漆形。土俊樣在天君然狀態(tài)欄下或經(jīng)管人工飽筐和后，幣進(jìn)行逐翅級(jí)加壓子固結(jié)，著以便測(cè)溉定各級(jí)絹壓力戶協(xié)作用下亮土樣壓愚縮穩(wěn)定報(bào)后的孔釘隙比變驗(yàn)化。土的壓糖縮曲線土的壓縮射曲線分為削兩種繪制覆方法：直獨(dú)角坐標(biāo)系方法；半對(duì)嫩數(shù)直角坐莫標(biāo)系法。在常規(guī)試詳驗(yàn)中，一擔(dān)般按P＝0.05、0.1、0.2、0.3、0.4騙MPa五級(jí)加叨荷；試吉驗(yàn)時(shí)以假較小的駛壓力開飄始，采敏取小增榮量多級(jí)通加荷，呈并加到門較大的勸荷載(例如1~1.呼6MPa伐)為止。土的壓豬縮系數(shù)壓縮性裹不同的擠土，其鑼壓縮曲址線的形文狀是不接一樣的鎖。曲線之愈陡．新說明隨脆著壓力同的增加秀，土孔殖隙比的緒減小愈斧顯著，餐因而土拖的壓縮編性愈高.所以，曲忘線上任一元點(diǎn)的切線遮斜率就表俊示了相應(yīng)頸壓力作用毛下土的壓裁縮性，稱扔為壓縮系枯數(shù)。壓縮系業(yè)數(shù)越大造，壓縮嶼性越高瀉。為了便手于比較金和應(yīng)用岡，通常乖采用壓犯力間隔p1＝0.1倡MPa和p2＝0.2M偷Pa所得的壓毅縮模量土的壓縮尼模量完全側(cè)限盜條件下的洗豎向附加參壓應(yīng)力與碧相應(yīng)的應(yīng)洲變?cè)隽恐时戎?值越小蓄，壓縮椒性越高現(xiàn)。土的壓飲縮指數(shù)土的e-p曲線改繪問成半對(duì)數(shù)拘壓縮曲線e-lo波gp時(shí)，它鞠的后段艱接近直打線。其晝斜率Cc稱為土亡的壓縮悔指數(shù)。值越大，餐壓縮性越勤高。在直線煩段范圍強(qiáng)內(nèi)并不斧隨壓力呆而變，沫試驗(yàn)時(shí)皮要求斜劍率確定脹得很仔鳳細(xì)，否腰則出入莫很大。低壓縮性薄土的Cc值一般小趕于0.2，Cc值大于0.4一般屬路于高壓鞏縮性土薄。土的強(qiáng)度在工程實(shí)形踐中，土完的強(qiáng)度問借題涉及地炒基承載力坐；路堤、錯(cuò)土壩的邊裳坡和天然查土坡的穩(wěn)樹定性以及扔土作為工動(dòng)程結(jié)構(gòu)物賤的環(huán)境時(shí)織，作用于楊結(jié)構(gòu)物上袍的土壓力灶和山巖壓庭力等問題偶，如圖。土的破搭壞土體在必通常應(yīng)影力狀態(tài)印下的破陰壞，表服現(xiàn)為塑健性破壞偶，或稱呢剪切破剖壞。即羞在土的巴自重或劍外荷載購作用下平，在土母體中某羊一個(gè)曲釘面上產(chǎn)輩生的剪農(nóng)應(yīng)力值披達(dá)到了謙土對(duì)剪甜切破壞鋒的極限宣抗力(這個(gè)極壯限抗力丙稱為土干的抗剪戲強(qiáng)度)，于是土催體沿著該哨曲面發(fā)生曾相對(duì)滑移咱，土體失食穩(wěn)。因此土杯的強(qiáng)度選和破壞貫問題實(shí)觸際上是白土的抗促剪問題懸?？辜魪?qiáng)度允的庫侖定苗律土的抗胡剪強(qiáng)度略是指土粒體抵抗壁剪切破遺壞的極蠢限能力扭。當(dāng)土拜體受到府荷載作礦用后，則土中各壁點(diǎn)將產(chǎn)守生剪應(yīng)核力。若庭某點(diǎn)的躺剪應(yīng)力放達(dá)到其擠抗剪強(qiáng)墻度，在陡剪切面逐兩側(cè)的側(cè)土體將絕產(chǎn)生相掃對(duì)位移椅而產(chǎn)生饑滑動(dòng)破庭壞該剪些切面也兵稱滑動(dòng)仍面或破漫壞面，市隨著荷催載的繼斬續(xù)增大鳳，各滑滑動(dòng)面連糖成整體唯，土體綠將發(fā)生霞整體破驕壞而失注穩(wěn)。庫侖（Coul部omb）于177鄙6年根據(jù)蓄砂土剪絞切試驗(yàn)翻，提出候砂土抗壯剪強(qiáng)度債的表達(dá)詢式：粘性土抗臺(tái)剪強(qiáng)度表文達(dá)式：總應(yīng)力法上述土的c和j統(tǒng)稱為扛土的總撫應(yīng)力強(qiáng)腰度指標(biāo)兔，直接宗應(yīng)用這湊些指標(biāo)艘所進(jìn)行加的土體竹穩(wěn)定性墻分析就相稱為總倒應(yīng)力法脆。有效應(yīng)結(jié)力法隨著固結(jié)茄理論的發(fā)妻展，人們弟逐漸認(rèn)識(shí)負(fù)到土體內(nèi)奏的剪應(yīng)力跌僅能由土只的骨架（幅土的固相拾）承擔(dān)，攤土的抗剪傭強(qiáng)度并不泡簡單取決蓋于剪切面統(tǒng)上的總法鎮(zhèn)向應(yīng)力，遍而取決于窮該面上的越有效法向賀應(yīng)力，土妖的抗剪強(qiáng)宣度應(yīng)表示祝為剪切面擊上有效法銜向應(yīng)力的喊函數(shù)。太秩沙基1925年提出休飽和土撕的有效公應(yīng)力概植念，并狠用試驗(yàn)濃證明了斤有效應(yīng)測(cè)力s’等于總壓應(yīng)力s與孔隙及水壓力u的差值。抹因此，對(duì)頭應(yīng)于庫侖弊公式，土坑的有效應(yīng)韻力強(qiáng)度表連達(dá)式為：總應(yīng)力仇法與有普效應(yīng)力每法由于有效疾法向應(yīng)力補(bǔ)才是影響夫土顆粒間大摩擦阻力紡的決定因緩素，因此去有效應(yīng)力疼法概念明州確，為求駕得有效法毒向應(yīng)力，怎需增加測(cè)窄求孔隙水鼻壓力的工芳作量。但嬌是，由于刻實(shí)際工程畏中的孔隙籮水壓力很迎難準(zhǔn)確計(jì)刪算和量測(cè)諸，因而有捏許多土工抵問題仍采惡用總應(yīng)力藥的分析計(jì)去算方法。逐所以，針討對(duì)其難以室準(zhǔn)確反映榜孔隙水壓恰力的存在輪對(duì)抗剪強(qiáng)拿度產(chǎn)生的兵影響，工稱程中往往參選用最接橋近實(shí)際條件件的試驗(yàn)棍方法取得嘴總應(yīng)力強(qiáng)論度指標(biāo)。莫爾-庫侖強(qiáng)詞度理論極限平衡頓條件當(dāng)土體底中某點(diǎn)浩任一平亡面上的至剪應(yīng)力蛛等于土刷的抗剪血強(qiáng)度時(shí)競，將該趟點(diǎn)瀕臨昏破壞的頭臨界狀瞎態(tài)稱為膚“極限銳平衡狀雷態(tài)”。倉表征該鬧狀態(tài)下頓各種應(yīng)北力之間溪的關(guān)系疤稱為“攻極限平先衡條件晚”。土體中努某點(diǎn)任曠一平面甩上的法滾向應(yīng)力惡和剪應(yīng)俱力假定土體攻中任意點(diǎn)混在自重和即附加應(yīng)力軍作用下，賊在單元體膚兩個(gè)相互效垂直的面磨上分別作棍用著最大謙主應(yīng)力s1和最小主儉應(yīng)力s3，忽略其雪自身重咱力，則把根據(jù)靜巨力平衡央可以求孟得其任券一截面介上的法稼向應(yīng)力s和剪應(yīng)力t。莫爾應(yīng)雞力圓由法向應(yīng)極力s和剪應(yīng)力t的數(shù)學(xué)表達(dá)屢式和三角丘函數(shù)關(guān)系虛可知：單太元體中其起任意截面奶上的法向應(yīng)參力s和剪應(yīng)力t可以由喪圓周上埋各點(diǎn)的擋坐標(biāo)表刊示。表磨征s、t與s1、s3關(guān)系的圓貢稱為莫爾笑應(yīng)力圓，徐如左圖所胖示。莫爾-庫侖破壞粱準(zhǔn)則當(dāng)土體旅中某點(diǎn)志達(dá)到極滾限平衡膠狀態(tài)時(shí)丈，莫爾挽應(yīng)力圓喪與抗剪秤強(qiáng)度包賽線相切秩，此時(shí)讓根據(jù)莫擾爾圓與艦抗剪強(qiáng)朝度包線喚的幾何謀關(guān)系可克以推導(dǎo)廢出土的蟲極限平唉衡條件絞?？辜魪?qiáng)挺度的室堪內(nèi)測(cè)定鴿方法直剪試他驗(yàn)直接剪姑切試驗(yàn)桐就是直路接對(duì)試摧樣進(jìn)行面剪切的言試驗(yàn)，御是測(cè)定晉土的抗兆剪強(qiáng)度彩的一種享常用方長法，通罵常采用4個(gè)試驗(yàn)股，分別總在不同壇的垂直按壓力p下，施加耀水平剪切坊力，測(cè)得券試樣破壞哈時(shí)的剪應(yīng)屯力t，然后重根據(jù)庫湖侖定律供確定土補(bǔ)的抗剪桶強(qiáng)度參剛數(shù)c、j。根據(jù)工程暑的實(shí)際情禮況，直接挽試驗(yàn)一般袍可以有慢鴿剪、固結(jié)禍快剪和快瓜剪三種試陷驗(yàn)方法。直剪試驗(yàn)?zāi)痛嬖谥T多受缺陷。直剪試櫻驗(yàn)成果三軸試驗(yàn)三軸試飽驗(yàn)是試伶樣在某侄一固定耐周圍壓織力下，系逐漸增輕大軸向甘壓力，猜直至試西樣破壞飾的一種木剪切強(qiáng)糕度試驗(yàn)臂，是以扇莫爾-庫侖強(qiáng)度據(jù)理論為依涂據(jù)而設(shè)計(jì)啟的三軸向廚加壓的剪盆切試驗(yàn)。三軸試驗(yàn)李是測(cè)定土守體抗剪強(qiáng)美度的一種師比較完善吉的室內(nèi)試挪驗(yàn)方法，吉通常采用3~4個(gè)圓柱贊形試樣牢，分別干在不同槐的圍壓躁下測(cè)得少土的抗擁剪強(qiáng)度鏡，再利生用莫爾-庫侖破壞踩準(zhǔn)則確定截土的抗剪隆強(qiáng)度參數(shù)冊(cè)。根據(jù)需要版，三軸試憶驗(yàn)可分為CU、UU、CD三種。三軸試達(dá)驗(yàn)可以睡控制排簡水條件在，可以背量測(cè)孔筋隙水壓襪力。三軸試買驗(yàn)成果土的壓倦實(shí)概述在工程壇建設(shè)中第，經(jīng)常失會(huì)遇到堆填土或籌松軟地爸基，為罷了改善粗這些土杯的工程侵性質(zhì)，朱常采用劉壓實(shí)的崗方法使好土變得娘密實(shí)。跪擊實(shí)試凝驗(yàn)就是頸模擬施最工現(xiàn)場使壓實(shí)條菌件，采鳥用錘擊誤方法使悶土體密映度增大將、強(qiáng)度嫁提高、競沉降變龍小的一趁種試驗(yàn)欄方法。擊實(shí)試驗(yàn)約分輕型擊辭實(shí)和重型彎擊實(shí)兩種軋。擊實(shí)試驗(yàn)輕型擊紙實(shí)：適招用于d≤5侄mm重型擊實(shí)盞:適用椒于d＜2疼0mm壓實(shí)機(jī)爹理在顆粒被擊峽碎，土粒瘦定向排列代;土粒破右碎，粒蛾間聯(lián)結(jié)俊力被破格壞而發(fā)槽生孔隙植體積減門小;氣被擠芹出或被竊壓縮等手。水膜潤滑謝作用效果淋最佳;尚沒有獲形成封頓閉氣泡攪，氣易陸于排出聰;顆粒表堵面水膜申很薄，流相對(duì)移疲動(dòng)困難水膜潤貼滑作用竿不明顯膀;封閉氣泡賺難以排出瞎;增加水侵的相對(duì)完含量當(dāng)ωωop,粒ρdρdmax當(dāng)ω<ωop,ρd<ρdma鑰x當(dāng)ω>ωop,ρd<ρdmax擊實(shí)試驗(yàn)土的最優(yōu)環(huán)含水量可蘿在實(shí)驗(yàn)室欣采用擊實(shí)姑試驗(yàn)測(cè)得攝。試驗(yàn)時(shí)遇，將同一粱種土配成5~6份不同字含水量叛的試樣路，用同殲樣的擊欲實(shí)功能較分別對(duì)亭每一份蠻試樣進(jìn)格行擊實(shí)何，然后店側(cè)定各倡試樣擊艘實(shí)后的草含水量桃和干密錘度，繪陳制w-ρd曲線，巧即擊實(shí)朽曲線。0481216202428含水量w(%)2.01.8

1.6

1.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmax=1.86wop=12.1擊實(shí)特性藏在現(xiàn)場填楊土中的應(yīng)奧用現(xiàn)場碾相壓或夯廈實(shí)的情擱況與室曠內(nèi)擊實(shí)槐試驗(yàn)有挑差別，掃但是實(shí)著測(cè)資料撐表明用煩室內(nèi)擊托實(shí)試驗(yàn)對(duì)來模擬野工地壓嘩實(shí)是可右靠的，絮為便于右工地壓川實(shí)質(zhì)量床的控制凱，可采賀用壓實(shí)醉度來表鋸示。擊實(shí)試驗(yàn)盾的作用：慎為設(shè)計(jì)方域合理選用職填筑含水槽量和填筑佳密度提供柳依據(jù)。第五章寒滲透早系數(shù)與畏試驗(yàn)方淚法土的滲炎透性土是具且有連續(xù)滅孔隙的曠介質(zhì)，弓土孔隙屆中的自趴由水在割重力作扁用下，胃只要有躺水頭差扛，就會(huì)搏發(fā)生流裙動(dòng)，水摧透過土培孔隙流賤動(dòng)的現(xiàn)永象，稱吉為滲透莊，而土浙被水透鹿過的性維質(zhì)稱為但土的滲處透性。水在土吊體中滲始透，一模方面造笛成誰能賺損失，肢另一方世面引起陷土體內(nèi)幫部應(yīng)力溉狀態(tài)變前化，引矛起地基執(zhí)失穩(wěn)，廈對(duì)土體概的固結(jié)召、強(qiáng)度休以及工麻程施工踏都有非斥常重要放的影響筐。地下水的志滲透在巖房誠土工程中莖必須要引磚起重視。劣如基坑開銀挖、邊坡員支護(hù)、擋悉墻設(shè)計(jì)等倡，地下水命處理的好桿壞有時(shí)候坦可以直接特影響這些高工程的安側(cè)全和穩(wěn)定還。層流滲透被定理（達(dá)澡西定律）一般土遣（粘性餡土及砂纖土等）刮的孔隙冷較小，埋因而水些在其中職流動(dòng)時(shí)欺的流速佛很小，薄所以滲壟流多屬駱層流。達(dá)層流滲征透定律仇由法國井學(xué)者達(dá)夢(mèng)西根據(jù)北砂土試役驗(yàn)結(jié)果嚷而得到數(shù)，也稱脈為達(dá)西泊定律。滲透系數(shù)最的測(cè)定和無計(jì)算常水頭法常水頭法龍?jiān)谡麄€(gè)試筑驗(yàn)過程中庭，水頭保減持不變。適用于透闖水性強(qiáng)的唇無粘性土琴。設(shè)試樣駛的厚度坊即滲流增長度為L，截面積議為A，試驗(yàn)時(shí)漸的水位差求為h，這三攪者中試寄驗(yàn)前可高以直接稿量出或糟控制。劫試驗(yàn)中麥我們只裹要用量倡筒和秒傷表測(cè)出忽在某一拖段時(shí)間t內(nèi)流經(jīng)崗試樣的波水量Q，即可訂求出該流時(shí)段內(nèi)密通過土花體的流教量Q。變水頭法變水頭法民制整個(gè)試杰驗(yàn)過程中攏，水頭是楊隨著時(shí)間貍而變化的托。適用于透絲式水性弱的職粘性土。設(shè)試樣的炭厚度即滲烤流長度為L，細(xì)玻璃疏管內(nèi)截面顧積a，試驗(yàn)孟開始以謠后任一允時(shí)間t的水位差盛為h，經(jīng)時(shí)霸段dt，細(xì)玻越璃管中咱的水位抖下落dh，則在時(shí)陵段dt內(nèi)流經(jīng)對(duì)試樣的奇水量：第六章適濕陷系數(shù)洋與試驗(yàn)方請(qǐng)法黃土濕蕩陷機(jī)理互及影響慣因素濕陷機(jī)您理黃土濕各陷現(xiàn)象有是一個(gè)湖復(fù)雜的纏地質(zhì)、李物理、名化學(xué)過帆程，對(duì)來其濕陷掏的原因代和機(jī)理珠，國內(nèi)芳外學(xué)者副有種種指假說，貌如毛細(xì)診管假說讓、溶鹽叢假說、對(duì)膠體不哥足假說南、欠壓于密理論級(jí)等。黃土的欠負(fù)壓密理論管認(rèn)為，在爪干旱、少述雨氣候下譽(yù)，黃土沉翼積過程中菜水分不斷償蒸發(fā)，土獎(jiǎng)粒間的鹽疏類析出，縱膠體凝固高，形成固村體粘聚力提，從而阻儉止了上面腥的土對(duì)下欄面土的壓信密作用而紙成為欠壓矩密狀態(tài)，鋤時(shí)間長了拿，堆積的餃欠壓密土槳層越來越大厚，因而脖形成這種憂高孔隙比礎(chǔ)、低濕度挨的濕陷性翻黃土。一祖旦水浸入鄙較深，固跪化粘聚力后消失，就追產(chǎn)生了濕侵陷。影響因行素粘粒含贈(zèng)量：粘獄粒含量奶對(duì)濕陷附性有一棉定的影柜響，一覺般粘粒注含量越旨多濕陷陸性越小搞。黃土中紛的鹽類疊：鹽類耽及其存爭在狀態(tài)遲對(duì)濕陷肢性有直蔥接影響甩，如以紹較難溶厭解的碳舍酸鈣含漠量為主計(jì)，則濕紗陷性減搬弱，而億其他碳唱酸鹽、熟硫酸鹽蘇和氯化饒物等易孔溶鹽含齊量越多轟，則濕范陷性越銀強(qiáng)。孔隙比鉗、含水短量：天些然孔隙顆比越大奇，含水竊量越小罷則濕陷焰性越強(qiáng)吊。飽和騎度大于80%的黃土憐稱為飽慈和黃土菠，其濕膊陷性已趴退化。外加壓型力：外晴加壓力君越大，魯濕陷量舌也顯著訊增加，預(yù)但當(dāng)壓歪力超過漏某一數(shù)果值時(shí)，雄再增加滴壓力，村濕陷量典增加不捐明顯甚輪至反而修減小。濕陷系數(shù)呈及其試驗(yàn)運(yùn)方法濕陷系數(shù)編：黃土在丟一定壓擁力下變藥形穩(wěn)定持后，再墳浸水飽者和，產(chǎn)暑生的附杏加沉降孟與原土渴樣高度蠶的比值鐵。當(dāng)ds<0.0嗎15時(shí)，定香義為非巷濕陷性播黃土；ds>0.鎮(zhèn)015時(shí)為濕陷等性黃土。加載壓言力P的取值。自重濕陷午系數(shù)：黃土在置上覆土混飽和自環(huán)重壓力擊下變形喇穩(wěn)定，顧再浸水逆飽和產(chǎn)畜生的附恥加沉降款與原土批樣高度久的比值幅。濕陷起靈始?jí)毫P及其試濱驗(yàn)測(cè)定濕陷起始磁壓力Psh：壓力界籠限值。當(dāng)傘黃土受的那壓力低于帖這個(gè)數(shù)值譜時(shí)，即使框浸了水也伴只產(chǎn)生壓聯(lián)縮變形，肆而不會(huì)出吩現(xiàn)濕陷現(xiàn)老象。因此歇是一個(gè)很泊有實(shí)用價(jià)瓦值的指標(biāo)毛。濕陷起業(yè)始?jí)毫Υ氖覂?nèi)龜試驗(yàn)單戚、雙曲牙線法。計(jì)算自重引濕陷量、才總濕陷量計(jì)算自重陸濕陷量b0為土質(zhì)地利區(qū)差異修蹄正系數(shù)。喂對(duì)隴西地歲區(qū)取1.5，隴東廁陜北地拾區(qū)取1.2，關(guān)中地彈區(qū)取0.7，其它匙地區(qū)取0.5?！鱶s<7c嫩m，非自鎮(zhèn)重濕陷桿性黃土擴(kuò)地區(qū)；揭△zs>7c煙m，自重濕揮陷性黃土圣地區(qū)。總濕陷量b為考慮地?zé)峄恋膫?cè)跡向擠出和爪浸水幾率繳等因素的稱修正系數(shù)岸。基底下5m（或壓鋼縮層）螞深度內(nèi)遷可取1.5；基底下5賤～10m姑，取1.鎖0；基底統(tǒng)下10m話以下至非擇濕