土工試驗(yàn)與巖土工程講稿-工程應(yīng)用

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(wèn)題。土工試驗(yàn)在土力學(xué)的發(fā)展過(guò)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(wèn)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(wèn)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：?jiǎn)挝惑w積土的質(zhì)量。工程中常用重度來(lái)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(lái)說(shuō)，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(méi)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?jī)?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：?jiǎn)挝惑w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(guò)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(jiàn)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?？偭康陌俜?jǐn)?shù)）來(lái)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(guò)質(zhì)量的烘干土樣過(guò)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(lái)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(wú)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(wú)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(lái)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)?？紫侗扔?，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:最大孔惡隙比一般采用瘋“松散器臉?lè)ā睖y(cè)定皆。將松散鼻的風(fēng)干土植樣通過(guò)長(zhǎng)跨頸漏斗輕歇輕地倒入著容器，避寸免重力沖擱擊，求得滴土的最小瘡干密度再側(cè)經(jīng)換算得際到最大孔喚隙比。emin:最小孔筐隙比一般采用秀“振擊法穩(wěn)”測(cè)定。紫將松散的形風(fēng)干土樣虎裝入金屬械容器內(nèi)，味按規(guī)定方存法振動(dòng)和脖錘擊，直提至密度不薄再提高，妹求得土的劇最大干密野度再經(jīng)換治算得到最薦小孔隙比但由于愛(ài)天然狀毒態(tài)下砂遞土的孔富隙比e難以測(cè)完定，尤歌其是地漿表下一舞定深度貧的砂層昌測(cè)定更企為困難造，此外婦按規(guī)范拖方法室煌內(nèi)測(cè)定emax和emin時(shí)人為誤李差也很大務(wù)，所以實(shí)濕際一般采淡用現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)怒貫擊數(shù)或蓮動(dòng)探試驗(yàn)棄結(jié)果來(lái)評(píng)較價(jià)砂類土輔的密實(shí)度脾。0固態(tài)或半濕固態(tài)可塑狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)ω塑限ωP液限ωL粘性土的封界限含水徒量粘性土從勇一種狀態(tài)陷轉(zhuǎn)變?yōu)榱硐笠环N狀態(tài)幫的分界含童水量稱為殺界限含水脈量。土由可剖塑狀態(tài)此變化到嘉流動(dòng)狀浴態(tài)的界架限含水叫量成為茶液限（?；蛄飨揠[），用WL表示。土由半固鑄態(tài)變化到瓣可塑狀態(tài)怪的界限含建水量稱為其塑限，用Wp表示。在試驗(yàn)室過(guò)中，我國(guó)湊目前采用沾錐式液限孝儀來(lái)測(cè)定禍液限，塑屆限多采用體“搓條法奮”。由于上罵述試驗(yàn)矛方法人底為因素贊大，因田此今年挖來(lái)出現(xiàn)兄了液、東塑限聯(lián)裝合測(cè)定耽法。粘性土的輕塑性指數(shù)混和液性指篩數(shù)粘性塑性指數(shù)IP是液限和焰塑限的差賴值(省去妨%)，即土處班在可塑裕狀態(tài)的逃含水量真變化范垃圍。塑究性指數(shù)青的大小詢?nèi)Q于歉土顆粒允吸附結(jié)稱合水的濫能力,論即與土烈中粘粒依含量有難關(guān)，粘六粒含量飽越多,顏塑性指板數(shù)就越灣高。不同的土?xí)?，即使具也有相同的?zāi)含水量，跑如果它們忠的液塑限祝不同，那名么它們所陶處的狀態(tài)棗也就不同斧。液性指數(shù)IL是粘性土灑的天然含賓水量和塑綿限的差值杠與塑性指加數(shù)之比。第三章嗽土的慣物理性謝質(zhì)指標(biāo)參與

土姑的工程藝分類、項(xiàng)鑒定土的工漫程分類性、鑒定懸的目的惱和原則目的土的分么類、鑒葬定體系單就是根徹?fù)?jù)土的另工程性滑質(zhì)、物驗(yàn)理性質(zhì)貝差異將謹(jǐn)土劃分已成一定售的類別賤，目的糕在于通妄過(guò)通用稀的鑒別講標(biāo)準(zhǔn)，搏便于在努不同土甲類間作員有價(jià)值將的比較由、評(píng)價(jià)裂、積累愿以及學(xué)砌術(shù)與經(jīng)脹驗(yàn)的交四流，土汪工試驗(yàn)頸是各類紛工程建估設(shè)項(xiàng)目社中首先測(cè)必須解片決的問(wèn)濁題。原則分類、鑒邁定要簡(jiǎn)明哨，既要能堅(jiān)綜合反映寫土的主要暑工程性質(zhì)湊，又要測(cè)喂定方法簡(jiǎn)蓮單，使用道方便。土的分會(huì)類、鑒我定體系這所采用巴的指標(biāo)非要在一要定程度沖上反映蛛不同類兇工程用奮土的不順同特性研。土的工厚程分類巧、鑒定紋體系與疊方法分類、鑒營(yíng)定體系建筑、因勘察系仇統(tǒng)分類艦鑒定體儀系：側(cè)委重把土藝作為建懶筑地基成和環(huán)境資，研究駛對(duì)象為呼原狀土模，例如鳴：《巖后土工程躺勘察規(guī)哨范》(GB5擦002宗1-2腰001染)土的分運(yùn)類和鑒偵定。工程材料途系統(tǒng)分類沫體系：側(cè)賢重把土作餅為建筑材借料，用于益路堤、土鞋壩和填土廟地基工程汁。研究對(duì)瓜象為擾動(dòng)愉土，例如樣：《土的弱分類標(biāo)準(zhǔn)采》(GBJ1斤45-9洲0)工程用討土的分序類和《桐公路土爽工試驗(yàn)冬規(guī)程》抗(JTJ0瓶51-9貓3)土的工程屬分類。土的工房誠(chéng)程分類睡方法《巖土造工程勘斗察規(guī)范譽(yù)》(GB5補(bǔ)002鎖1-2泰001婚)土的分類邊和鑒定：煤碎石土、網(wǎng)砂土、粉犯土和粘性魔土。碎石土炕的分類擁：粒徑汗大于2mm的顆粒含區(qū)量超過(guò)全漫重50%椅的土稱為笨碎石土。砂土的分浩類：粒徑和大于2mm的顆粒含社量不超過(guò)波全重50卵%的土，顏且粒徑大調(diào)于0.0距75mm的顆粒含休量超過(guò)全缸重50%怕的土稱為叫砂土。粉土的齊分類：摧粒徑大頑于0.輔075mm的顆?？煤砍捱^(guò)全重桐50%思，塑性糧指數(shù)IP≤10的土稱敬為粉土煩。粘性土著的分類命：塑性斜指數(shù)IP＞10的土稱歪為粘性默土，粘妨性土根日據(jù)塑性隨指數(shù)細(xì)逃分為粉皂質(zhì)粘土鉆、粘土闊。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(guò)全重50％粒徑大于20mm的顆粒含量超過(guò)全重50％粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)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(guò)全重50％粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過(guò)全重50％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)全重85％粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過(guò)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粘性土邪的分類重型動(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)碎石土密畝實(shí)度按N63.舍5分類碎石土摸密實(shí)土餃按N120分類砂土密實(shí)疊土分類孔隙比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軟塑流塑粉土密連實(shí)度分仔類粉土濕彼度分類粘性土狀駐態(tài)分類第四章懲土的吐力學(xué)指眨標(biāo)與試井驗(yàn)方法概述決定地基陜變形、失河穩(wěn)的主要琴因素上部荷察載的性輔質(zhì)、大芬小、分眾布面積肢、形狀顯及時(shí)間慨因素。地基土的商力學(xué)性質(zhì)饅：變形、陪強(qiáng)度。影響回填同土壓實(shí)質(zhì)搏量的主要桃因素回填土爐種類，盾級(jí)配。擊實(shí)功能紅、最優(yōu)含紙水量、最搖大干密度頃。土中的侵應(yīng)力為了對(duì)伏建筑物榮地基基音礎(chǔ)進(jìn)行耀沉降、引承載力毫與穩(wěn)定搬性分析塌，必須齡掌握建衡筑前后掛土中應(yīng)盜力的分嘉布和變測(cè)化情況贏。自重應(yīng)易力：一般是略自土形盯成之日娘起就在噴土中產(chǎn)暢生。附加應(yīng)力已：由于荷載憲（建筑荷化載、車輛輪荷載、土誤中水的滲削流、地震礦）的作用蜜，在土中罪產(chǎn)生的應(yīng)約力增量。土的變形-壓縮基本概智念壓縮性：煩土在壓力夏作用下體踢積縮小的院特性。固體土洲粒和水臟的可壓正縮量小厲。土的壓遭縮可視句為土中由孔隙體短積的減桑小。土的固結(jié)駁：土的壓說(shuō)縮隨時(shí)間吐而增長(zhǎng)的共過(guò)程。無(wú)粘性銳土：透川水性大都，固結(jié)債快。粘性土俗：透水臣性小，樹(shù)固結(jié)慢武。對(duì)于飽和夜軟粘性土京，土的固券結(jié)問(wèn)題是席十分重要評(píng)的。壓縮儀的頑壓縮容器驢簡(jiǎn)圖室內(nèi)壓藥縮試驗(yàn)壓縮試耕驗(yàn)時(shí)，畜用金屬依環(huán)刀切婚取保持鞏天然結(jié)炸構(gòu)的原堵?tīng)钔翗痈?，并置巡壽于圓筒律形壓縮冊(cè)容器的灑剛性護(hù)稈環(huán)內(nèi)，弟土樣上干下各墊論有一塊鬧透水石蛋，土樣長(zhǎng)受壓后餅土中水委可以自耳由排出弦。由于棗金屬環(huán)磚刀和剛掉性護(hù)環(huán)嫩的限制勾，土樣讓在壓力所作用下利只可能滔發(fā)生豎乎向壓縮且，而無(wú)祖?zhèn)认蜃兊溞?。土古樣在天?yè)然狀態(tài)摟下或經(jīng)芽人工飽煌和后，根進(jìn)行逐與級(jí)加壓晌固結(jié)，典以便測(cè)刮定各級(jí)懲壓力戶溉作用下敏土樣壓士縮穩(wěn)定賠后的孔犁隙比變般化。土的壓螞縮曲線土的壓縮組曲線分為燭兩種繪制負(fù)方法：直壟角坐標(biāo)系糊法；半對(duì)演數(shù)直角坐省標(biāo)系法。在常規(guī)試份驗(yàn)中，一默般按P＝0.05、0.1、0.2、0.3、0.4M淹Pa五級(jí)加紗荷；試宅驗(yàn)時(shí)以途較小的侄壓力開(kāi)上始，采垂取小增蘭量多級(jí)涉加荷，婚并加到浮較大的疑荷載(例如1~1.關(guān)6MPa暗)為止。土的壓縮冬系數(shù)壓縮性不弦同的土，伯其壓縮曲賓線的形狀貍是不一樣駐的。曲線個(gè)愈陡．說(shuō)抱明隨著壓腫力的增加伶，土孔隙吩比的減小舍愈顯著，施因而土的班壓縮性愈俱高.所以，曲盤線上任一僚點(diǎn)的切線達(dá)斜率就表鍋示了相應(yīng)絡(luò)壓力作用生下土的壓做縮性，稱溝為壓縮系商數(shù)。壓縮系傷數(shù)越大脅，壓縮臘性越高渴。為了便侵于比較謎和應(yīng)用捐，通常個(gè)采用壓禽力間隔p1＝0.1M柜Pa和p2＝0.2M愛(ài)Pa所得的壓譯縮模量土的壓匙縮模量完全側(cè)榴限條件成下的豎見(jiàn)向附加謝壓應(yīng)力車與相應(yīng)嘴的應(yīng)變紛增量之徐比值.值越小戒，壓縮餐性越高葵。土的壓賠縮指數(shù)土的e-p曲線改努繪成半罵對(duì)數(shù)壓靠縮曲線e-lo灰gp時(shí)，它栗的后段押接近直贏線。其琴斜率Cc稱為土榮的壓縮皇指數(shù)。值越大吊，壓縮煤性越高器。在直線卷段范圍超內(nèi)并不暑隨壓力泳而變，知試驗(yàn)時(shí)糕要求斜洲率確定佛得很仔愉細(xì)，否劍則出入片很大。低壓縮夢(mèng)性土的Cc值一般卻小于0.2，Cc值大于0.4一般屬于模高壓縮性宵土。土的強(qiáng)度在工程實(shí)慌踐中，土臣的強(qiáng)度問(wèn)證題涉及地敢基承載力孫；路堤、沉土壩的邊消坡和天然詞土坡的穩(wěn)碑定性以及寒土作為工富程結(jié)構(gòu)物緊的環(huán)境時(shí)麗，作用于掀結(jié)構(gòu)物上洽的土壓力概和山巖壓普力等問(wèn)題月，如圖。土的破壞土體在眨通常應(yīng)岔力狀態(tài)藥下的破鹽壞，表育現(xiàn)為塑替性破壞棉，或稱顆剪切破僑壞。即位在土的華自重或脖外荷載抄作用下蘇，在土獻(xiàn)體中某賭一個(gè)曲莖面上產(chǎn)雀生的剪徐應(yīng)力值齊達(dá)到了勾土對(duì)剪濤切破壞毯的極限燃抗力(這個(gè)極幕限抗力割稱為土槽的抗剪燒強(qiáng)度)，于是否土體沿青著該曲巷面發(fā)生姐相對(duì)滑蹄移，土姐體失穩(wěn)腦。因此土宣的強(qiáng)度兼和破壞張問(wèn)題實(shí)勒際上是孫土的抗駐剪問(wèn)題漏?？辜魪?qiáng)度惕的庫(kù)侖定繳律土的抗剪弱強(qiáng)度是指竟土體抵抗幫剪切破壞起的極限能無(wú)力。當(dāng)土溝體受到荷和載作用后淋，土中各鼓點(diǎn)將產(chǎn)生權(quán)剪應(yīng)力。蕉若某點(diǎn)的葡剪應(yīng)力達(dá)課到其抗剪井強(qiáng)度，在羊剪切面兩旬側(cè)的土體宗將產(chǎn)生相衣對(duì)位移而把產(chǎn)生滑動(dòng)滋破壞該剪伶切面也稱晝滑動(dòng)面或野破壞面，燃隨著荷載野的繼續(xù)增調(diào)大，各滑蛛動(dòng)面連成悅整體，土昌體將發(fā)生拘整體破壞宵而失穩(wěn)。庫(kù)侖（Coul廊omb）于177隨6年根據(jù)辛砂土剪栗切試驗(yàn)來(lái)，提出驗(yàn)砂土抗朋剪強(qiáng)度群的表達(dá)娘式：粘性土抗逮剪強(qiáng)度表唐達(dá)式：總應(yīng)力便法上述土的c和j統(tǒng)稱為玻土的總艙應(yīng)力強(qiáng)程度指標(biāo)禿，直接抗應(yīng)用這弓些指標(biāo)課所進(jìn)行妨的土體餓穩(wěn)定性嗎分析就燒稱為總遷應(yīng)力法未。有效應(yīng)力殖法隨著固餐結(jié)理論塘的發(fā)展君，人們前逐漸認(rèn)貸識(shí)到土附體內(nèi)的姐剪應(yīng)力訓(xùn)僅能由仔土的骨螺架（土賭的固相爪）承擔(dān)時(shí)，土的賢抗剪強(qiáng)撞度并不株簡(jiǎn)單取參決于剪碰切面上呢的總法蝴向應(yīng)力減，而取級(jí)決于該皮面上的努有效法妄向應(yīng)力鄭，土的寧抗剪強(qiáng)罩度應(yīng)表閣示為剪仔切面上桿有效法紙向應(yīng)力累的函數(shù)培。太沙解基1925年提出依飽和土衣的有效桌應(yīng)力概柔念，并螺用試驗(yàn)嗓證明了仰有效應(yīng)缺力s’等于總監(jiān)應(yīng)力s與孔隙水柜壓力u的差值。福因此，對(duì)銀應(yīng)于庫(kù)侖文公式，土兔的有效應(yīng)箭力強(qiáng)度表權(quán)達(dá)式為：總應(yīng)力口法與有西效應(yīng)力腸法由于有效煎法向應(yīng)力準(zhǔn)才是影響風(fēng)土顆粒間情摩擦阻力撓的決定因疫素，因此誘有效應(yīng)力祖法概念明淚確，為求跟得有效法疏向應(yīng)力，醒需增加測(cè)直求孔隙水找壓力的工擦作量。但撇是，由于喚實(shí)際工程課中的孔隙湊水壓力很滿難準(zhǔn)確計(jì)檔算和量測(cè)葵，因而有報(bào)許多土工么問(wèn)題仍采帽用總應(yīng)力貢的分析計(jì)敬算方法。姓所以，針圾對(duì)其難以紀(jì)準(zhǔn)確反映忘孔隙水壓盜力的存在疼對(duì)抗剪強(qiáng)影度產(chǎn)生的零影響，工功程中往往眼選用最接檔近實(shí)際條偷件的試驗(yàn)內(nèi)方法取得欄總應(yīng)力強(qiáng)格度指標(biāo)。莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度校理論極限平旺衡條件當(dāng)土體中恢某點(diǎn)任一受平面上的茫剪應(yīng)力等券于土的抗主剪強(qiáng)度時(shí)渴，將該點(diǎn)體瀕臨破壞男的臨界狀模態(tài)稱為“貫極限平衡灘狀態(tài)”。梯表征該狀述態(tài)下各種焦應(yīng)力之間議的關(guān)系稱錫為“極限榨平衡條件嗚”。土體中趴某點(diǎn)任塘一平面豆上的法撐向應(yīng)力賄和剪應(yīng)址力假定土寶體中任尸意點(diǎn)在鋒自重和蕩附加應(yīng)必力作用何下，在跳單元體倘兩個(gè)相倡互垂直震的面上擇分別作叨用著最菜大主應(yīng)益力s1和最小朽主應(yīng)力s3，忽略其旨自身重火力，則者根據(jù)靜樣力平衡拾可以求拼得其任仿一截面外上的法菜向應(yīng)力s和剪應(yīng)力t。莫爾應(yīng)相力圓由法向應(yīng)力s和剪應(yīng)力t的數(shù)學(xué)表坦達(dá)式和可三角函主數(shù)關(guān)系磚可知：昌單元體摸中其任破意截面再上的法向應(yīng)涂力s和剪應(yīng)章力t可以由圓據(jù)周上各點(diǎn)專的坐標(biāo)表狡示。表征s、t與s1、s3關(guān)系的圓座稱為莫爾砍應(yīng)力圓，荷如左圖所擾示。莫爾-庫(kù)侖破辮壞準(zhǔn)則當(dāng)土體中刑某點(diǎn)達(dá)到看極限平衡煌狀態(tài)時(shí)，劣莫爾應(yīng)力烘圓與抗剪增強(qiáng)度包線析相切，此俘時(shí)根據(jù)莫太爾圓與抗猾剪強(qiáng)度包肌線的幾何浪關(guān)系可以燥推導(dǎo)出土培的極限平知衡條件?？辜魪?qiáng)義度的室建內(nèi)測(cè)定叼方法直剪試抓驗(yàn)直接剪聞切試驗(yàn)瞇就是直亡接對(duì)試弟樣進(jìn)行危剪切的朽試驗(yàn)，曠是測(cè)定攏土的抗鈔剪強(qiáng)度炎的一種突常用方閃法，通厲常采用4個(gè)試驗(yàn)怒，分別靜在不同禁的垂直狂壓力p下，施加搞水平剪切毛力，測(cè)得貴試樣破壞針時(shí)的剪應(yīng)歇力t，然后摔根據(jù)庫(kù)群侖定律銷確定土嫁的抗剪叫強(qiáng)度參瘡數(shù)c、j。根據(jù)工讓程的實(shí)足際情況位，直接卷試驗(yàn)一榮般可以抹有慢剪山、固結(jié)翁快剪和寒快剪三呢種試驗(yàn)公方法。直剪試頁(yè)驗(yàn)存在絹諸多缺序陷。直剪試驗(yàn)陷成果三軸試硬驗(yàn)三軸試勢(shì)驗(yàn)是試艦樣在某釀一固定吸周圍壓燦力下，糟逐漸增忠大軸向辮壓力，武直至試趁樣破壞暈的一種少剪切強(qiáng)三度試驗(yàn)砍，是以森莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)幻玉度理論喘為依據(jù)地而設(shè)計(jì)臭的三軸忙向加壓兇的剪切葬試驗(yàn)。三軸試攪驗(yàn)是測(cè)匹定土體剖抗剪強(qiáng)紅度的一姜種比較羽完善的啞室內(nèi)試鍬驗(yàn)方法役，通常滿采用3~4個(gè)圓柱竭形試樣饅，分別燥在不同再的圍壓叔下測(cè)得套土的抗襖剪強(qiáng)度窗，再利針用莫爾-庫(kù)侖破哲壞準(zhǔn)則隱確定土膽的抗剪乓強(qiáng)度參閣數(shù)。根據(jù)需耕要，三稈軸試驗(yàn)候可分為CU、UU、CD三種。三軸試夜驗(yàn)可以縫控制排年水條件分，可以腹量測(cè)孔冶隙水壓鞏力。三軸試儉驗(yàn)成果土的壓實(shí)概述在工程建容設(shè)中，經(jīng)沖常會(huì)遇到肯填土或松州軟地基，異為了改善消這些土的漿工程性質(zhì)耽，常采用鑄壓實(shí)的方惹法使土變奧得密實(shí)。握擊實(shí)試驗(yàn)孟就是模擬菜施工現(xiàn)場(chǎng)棒壓實(shí)條件餅，采用錘媽擊方法使昌土體密度叔增大、強(qiáng)呀度提高、留沉降變小屆的一種試謝驗(yàn)方法。擊實(shí)試驗(yàn)堅(jiān)分輕型擊英實(shí)和重型雷擊實(shí)兩種可。擊實(shí)試驗(yàn)輕型擊實(shí)撓：適用于d≤5術(shù)mm重型擊實(shí)云:適用想于d＜2唯0mm壓實(shí)機(jī)理在顆粒被峰擊碎，膜土粒定須向排列怪;土粒破碎皇，粒間聯(lián)麥結(jié)力被破航壞而發(fā)生通孔隙體積虹減小;氣被擠出透或被壓縮陪等。水膜潤(rùn)滑忍作用效果拒最佳;尚沒(méi)有形練成封閉氣廟泡，氣易遙于排出;顆粒表面唐水膜很薄屆，相對(duì)移萄動(dòng)困難水膜潤(rùn)垃滑作用贏不明顯娘;封閉氣田泡難以透排出;增加水的振相對(duì)含量當(dāng)ωωop,救ρdρdmax當(dāng)ω<ωop,ρd<ρdmax當(dāng)ω>ωop,ρd<ρdma向x擊實(shí)試驗(yàn)土的最榮優(yōu)含水墨量可在蠶實(shí)驗(yàn)室巨采用擊獻(xiàn)實(shí)試驗(yàn)械測(cè)得。境試驗(yàn)時(shí)窗，將同耕一種土垂配成5~6份不同巨含水量逐的試樣僚，用同栽樣的擊職實(shí)功能丙分別對(duì)掃每一份鍋試樣進(jìn)炊行擊實(shí)腐，然后躺側(cè)定各將試樣擊粗實(shí)后的仆含水量礙和干密飛度，繪賤制w-ρd曲線，縫即擊實(shí)渡曲線。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)特狼性在現(xiàn)能場(chǎng)填土朝中的應(yīng)食用現(xiàn)場(chǎng)碾壓恐或夯實(shí)的謝情況與室損內(nèi)擊實(shí)試厭驗(yàn)有差別帳，但是實(shí)飯測(cè)資料表挨明用室內(nèi)覽擊實(shí)試驗(yàn)瓶來(lái)模擬工逃地壓實(shí)是勁可靠的，跑為便于工罩地壓實(shí)質(zhì)凝量的控制往，可采用拾壓實(shí)度來(lái)扔表示。擊實(shí)試齊驗(yàn)的作席用：為淋設(shè)計(jì)方摩合理選捎用填筑采含水量傘和填筑候密度提得供依據(jù)隙。第五章蠅滲透系數(shù)損與試驗(yàn)方旋法土的滲跑透性土是具筆有連續(xù)顫孔隙的挪介質(zhì)，嫂土孔隙悠中的自慚由水在沿重力作救用下，喊只要有飯水頭差德，就會(huì)濁發(fā)生流產(chǎn)動(dòng)，水炸透過(guò)土偶孔隙流智動(dòng)的現(xiàn)樂(lè)象，稱迎為滲透檢，而土跳被水透溜過(guò)的性廁質(zhì)稱為臘土的滲倆透性。水在土橫體中滲頭透，一酸方面造款成誰(shuí)能三損失，拆另一方刊面引起皮土體內(nèi)咳部應(yīng)力執(zhí)狀態(tài)變敲化，引換起地基討失穩(wěn)，臨對(duì)土體緞的固結(jié)療、強(qiáng)度陽(yáng)以及工都程施工恰都有非需常重要忘的影響宵。地下水的齒滲透在巖鼠土工程中完必須要引防起重視。瓣如基坑開(kāi)滔挖、邊坡劫支護(hù)、擋掩墻設(shè)計(jì)等隸，地下水們處理的好絕壞有時(shí)候悶可以直接練影響這些廉工程的安窄全和穩(wěn)定目。層流滲透呼定理（達(dá)精西定律）一般土（略粘性土及惑砂土等）中的孔隙較燃小，因而久水在其中凡流動(dòng)時(shí)的荷流速很小雕，所以滲納流多屬層專流。層流鍛滲透定律萬(wàn)由法國(guó)學(xué)趙者達(dá)西根而據(jù)砂土試艷驗(yàn)結(jié)果而禮得到，也辯稱為達(dá)西綠定律。滲透系數(shù)椒的測(cè)定和鐮計(jì)算常水頭磚法常水頭開(kāi)法在整核個(gè)試驗(yàn)獻(xiàn)過(guò)程中尊，水頭斗保持不所變。適用于透爸水性強(qiáng)的士無(wú)粘性土潤(rùn)。設(shè)試樣態(tài)的厚度漫即滲流蝦長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面靠積為A，試驗(yàn)必時(shí)的水層位差為h，這三者僚中試驗(yàn)前交可以直接他量出或控專制。試驗(yàn)炸中我們只蔥要用量筒掀和秒表測(cè)姨出在某一畏段時(shí)間t內(nèi)流經(jīng)試察樣的水量Q，即可飲求出該姥時(shí)段內(nèi)禽通過(guò)土合體的流艘量Q。變水頭法變水頭法違制整個(gè)試萌驗(yàn)過(guò)程中悔，水頭是習(xí)隨著時(shí)間誤而變化的育。適用于透諸水性弱的肺粘性土。設(shè)試樣的蛇厚度即滲恰流長(zhǎng)度為L(zhǎng)，細(xì)玻璃訂管內(nèi)截面偶積a，試驗(yàn)彈開(kāi)始以恢后任一犬時(shí)間t的水位淺差為h，經(jīng)時(shí)極段dt，細(xì)玻璃史管中的水汗位下落dh，則在土?xí)r段dt內(nèi)流經(jīng)試灑樣的水量葵：第六章刷濕陷埋系數(shù)與景試驗(yàn)方住法黃土濕浪陷機(jī)理廟及影響蒸因素濕陷機(jī)嬌理黃土濕逐陷現(xiàn)象器是一個(gè)康復(fù)雜的祖地質(zhì)、盡物理、碌化學(xué)過(guò)腦程，對(duì)守其濕陷陣的原因洗和機(jī)理坦，國(guó)內(nèi)絨外學(xué)者駝?dòng)蟹N種籠假說(shuō)，涼如毛細(xì)竿管假說(shuō)鞭、溶鹽活假說(shuō)、廊膠體不靈足假說(shuō)寨、欠壓強(qiáng)密理論紙等。黃土的欠漁壓密理論請(qǐng)認(rèn)為，在介干旱、少糟雨氣候下堤，黃土沉胞積過(guò)程中耐水分不斷挽蒸發(fā)，土切粒間的鹽雹類析出，濾膠體凝固割，形成固碌體粘聚力故，從而阻樹(shù)止了上面砍的土對(duì)下艷面土的壓微密作用而傳成為欠壓查密狀態(tài)，膝時(shí)間長(zhǎng)了雪，堆積的系欠壓密土南層越來(lái)越興厚，因而妥形成這種塌高孔隙比諸、低濕度起的濕陷性宰黃土。一耐旦水浸入躍較深，固齡化粘聚力甲消失，就亭產(chǎn)生了濕庭陷。影響因素粘粒含量再：粘粒含府量對(duì)濕陷席性有一定例的影響，衫一般粘粒壺含量越多享濕陷性越淋小。黃土中騙的鹽類亦：鹽類廣及其存競(jìng)在狀態(tài)嗚對(duì)濕陷見(jiàn)性有直鈔接影響芹，如以牽較難溶剩解的碳叮酸鈣含怎量為主旁，則濕祥陷性減追弱，而危其他碳褲酸鹽、齒硫酸鹽蹄和氯化市物等易嘩溶鹽含培量越多姿，則濕遙陷性越蔑強(qiáng)?？紫侗裙伞⒑搅浚禾飙h(huán)然孔隙值比越大繭，含水靠量越小休則濕陷爆性越強(qiáng)悲。飽和立度大于80%的黃土券稱為飽剪和黃土伸，其濕憑陷性已托退化。外加壓夕力：外尊加壓力權(quán)越大，姑濕陷量別也顯著臣增加，多但當(dāng)壓磚力超過(guò)撞某一數(shù)廈值時(shí)，風(fēng)再增加見(jiàn)壓力，貓濕陷量宮增加不激明顯甚聾至反而詠減小。濕陷系礙數(shù)及其帆試驗(yàn)方證法濕陷系迷數(shù)：黃土在瘋一定壓奸力下變辣形穩(wěn)定務(wù)后，再寸浸水飽姐和，產(chǎn)從生的附差加沉降掃與原土煮樣高度稅的比值欄。當(dāng)ds<0.0酷15時(shí)，定義拜為非濕陷脖性黃土；ds>0.0習(xí)15時(shí)為濕迫陷性黃雷土。加載壓揚(yáng)力P的取值。自重濕陷本系數(shù)：黃土在上居覆土飽和模自重壓力嚇下變形穩(wěn)師定，再浸美水飽和產(chǎn)幣生的附加香沉降與原邀土樣高度腸的比值。濕陷起斗始?jí)毫υ〖捌湓囂候?yàn)測(cè)定濕陷起始填壓力Psh：壓力界坊限值。當(dāng)讀黃土受的持壓力低于拘這個(gè)數(shù)值要時(shí)，即使帥浸了水也猴只產(chǎn)生壓桂縮變形，它而不會(huì)出腥現(xiàn)濕陷現(xiàn)媽象。因此奸是一個(gè)很舌有實(shí)用價(jià)珍值的指標(biāo)腫。濕陷起始惜壓力的室樂(lè)內(nèi)試驗(yàn)單禁、雙曲線黑法。計(jì)算自重軍濕陷量、息總濕陷量計(jì)算自刮重濕陷稻量b0為土質(zhì)地認(rèn)區(qū)差異修史正系數(shù)。呢對(duì)隴西地翅區(qū)取1.5，隴東陜旱北地區(qū)取1.2，關(guān)中先地區(qū)取0.7，其它惰地區(qū)取0.5?！鱶s<7cm，非自重鋤濕陷性黃繡土地區(qū)；報(bào)△zs>7cm，自重濕任陷性黃土襯地區(qū)?？倽裣萘縝為考慮停地基土白的側(cè)向富擠出和項(xiàng)浸水幾勇率等因刑素的修窗正系數(shù)兼?；椎拖?m（或壓縮新層）深度貓內(nèi)可取1.5；基底下反5～1閉0m，擊取1.竹0；基降底下1匠0m以俊下至非灘濕陷性幅黃土層