超固结粉质黏土快速大剪切力学特性
土力学问答题
6、土的粒径分布曲线和粒组频率曲线如何测得,有何用途?对级配不连续的土,这两个曲线各有什么特征?
答:1. 土的粒径分布曲线:以土颗粒粒径为横坐标(对数比例尺)小于某粒径的土质量占试样的总质量的百分数为纵坐标绘制的曲线。 根据土的粒径分布曲线可以求得土中各粒组的含量,用于评估土的分类和大致评估的工程性质.某些特征粒径,用于建筑材料的选择和评价土级配的好坏。
击实功能的影响表现为:击实功能越大,所得到的土体干密度也大;最优含水率随击实功能的增大而减小。
土类和级配的影响表现在:粘性土通常较无粘性土压缩性大;粘粒含量大,压缩性大;级配良好,易于压密,干密度大;
压缩特性区别:当压力增量相同时,正常固结土压缩量比超固结土大。
强度特性区别:超固结土较正常固结土强度高。
剪切性状:因为欠固结土也属于正常固结土,所以它们具有相同的剪切形状,即剪切的时候会发生剪缩和产生正的孔隙水应力。超固结土分为强超固结土和弱超固结土,弱超固结土在剪切的时候,和正常固结土一样,体积剪缩,产生正的孔压,但是孔隙水压力要比正常固结土要小;强超固结土在剪切过程中会产生剪胀效应和产生负的孔隙水应力。
M点总应力: M点孔隙水应力:
M点有效应力:
M点自重应力:
坡度判断土的级配的好坏.
7、其它条件相同情况下,超固结粘土的沉降一定小于正常固结粘土的沉降吗?为什么?答:是的.因为和正常固结粘土相比,超固结粘土孔隙比比正常固结土小,如果现有有效应力相同,则在某荷载增量作用下,超固结土是沿再压缩曲线压缩,而正常固结土沿压缩曲线压缩。由于同一土质,再压缩曲线肯定比压缩曲线缓,即再压缩指数比压缩指数小,因此,超固结粘土沉降比正常固结土小。
东海大桥海上风电项目二期工程场地工程地质研究
东海大桥海上风电项目二期工程场地工程地质研究李伟立【摘要】为了评价东海大桥海上风电项目二期工程场地稳定性,通过对比分析场地内两类沉积区:正常沉积物和古河道分布区的土体物理力学性质。
本研究采用标贯和静力触探等原位测试手段和物理性质、固结特性、抗剪强度特性等室内试验手段。
试验研究结果表明沉积环境直接影响土层的颗粒级配及组分,颗粒级配又决定了土层的物理力学性质:上层粘性土表现为含水量高,密度低,孔隙比大,粘聚力大,内摩擦角小;下层砂质土表现为含水量低,密度高,孔隙比小,粘聚力小,内摩擦角大。
海底表层的水动力作用以及粘性土与砂质土分层界面的侵蚀作用导致土层呈现出超固结现象,对土体的物理性质也有部分影响。
%In order to evaluate the site stability of Second stage of the East Sea Bridge Offshore Wind Project , compare the physical and mechanical properties of the soil of two types of sedimentary area within the site:the ancient river sediments and normal sedimentation area.This study ,use SPT and static cone penetration testing methods in-situ and physical properties ,consolidation characteristics and shear strength characteristics test inLaboratory.Experimental results showed that the particle size distribution and composition of sedimentary envi-ronment directly affects soil,particle size distribution which directly determine the physical and mechanical properties of soil:the upper clayey soil with high moisture content,low density,high void ratio,large cohesion, low internal friction angle;the lower sandy soil with moisture content,high density,small void ratio,low cohe-sion,large internal friction angle.Surficial hydrodynamic function anderosion in the interface of clayey soil and sandy soil affected the consolidation state of soils which present over consolidated state ,which also affected the physical properties of the soils.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P9-13)【关键词】海上风电;标贯;静力触探;物理力学参数【作者】李伟立【作者单位】上海勘测设计研究院有限公司,中国上海 200434【正文语种】中文【中图分类】P6421 前言风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到人们的重视,海上拥有丰富的风能资源和广阔平坦的区域,使得近海风力发电成为近年来研究和应用的热点。
地基岩土的分类及工程特性指标
地基岩土的分类及工程特性指标4.1 岩土的分类4.1.1 作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
4.1.2 岩石的坚硬程度和完整程度可按本规范第4.1.3~4.1.4条划分。
4.1.3 岩石的坚硬程度应根据岩块的饱和单轴抗压强度f rk按表4.1.3分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。
当缺乏饱和单轴抗压强度资料或不能进行该项试验时,可在现场通过观察定性划分,划分标准可按本规范附录A.0.1条执行。
岩石的风化程度可分为未风化、微风化、中等风化、强风化和全风化。
4.1.4 岩体完整程度应按表4.1.4划分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。
当缺乏试验数据时可按本规范附录A.0.2条确定。
注:完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方。
选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。
4.1.5 碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。
碎石土可按表4.1.5分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
4.1.6 碎石土的密实度,可按表4.1.6分为松散、稍密、中密、密实。
表4.1.6 碎石土的密实度注:1. 本表适用于平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石、圆砾、角砾。
对于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土,可按本规范附录B鉴别其密实度;2. 表内N63.5为经综合修正后的平均值。
4.1.7 砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
砂土可按表4.1.7分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。
4.1.8 砂土的密实度,可按表4.1.8分为松散、稍密、中密、密实。
表4.1.8 砂土的密实度注:当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时,可根据当地经验确定。
4.1.9 粘性土为塑性指数I p大于10的土,可按表4.1.9分为粘土、粉质粘土。
土的工程分类和特殊土的工程地质特征
(三)工程地质性质的基本特点
1、高塑性和分散性
液限一般为50~80%,塑限为30~60%,塑性指数一般为20~50%。
2、高含水率、低密度
天然含水率一般为30%~60%,饱和度>85%,密实度低,大孔隙明显,孔隙比>1.0;液性指数一般都小于0.4;坚硬和硬塑状态。
国内外的土质分类方案很多,归纳起来有三种不同体系,一是按粒度成分,一种是按塑性指标,一种是综合考虑粒度和塑性的影响。
二、土的分类
(一)按地质成因分类:
土按地质成因可分为:残积、坡积、洪积、冲积、冰积、风积等类型。
(二)按颗粒级配和塑性指数分类
土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。
1.土按颗粒大小分类
上部为坡积,下部为残积的情况居多。
主要分布在云南、贵州、广西、安徽、四川东部等。
(二)成分和结构特征
红粘土的粘粒组分(粒径<0.005mm)含量高,一般可达55~70%,粒度较均匀,高分散性。
粘土颗粒主要是多以高岭石和伊利石类粘土矿物为主。
主要化学成分为:SiO2(33.5~68.9%)、Al2O3(9.6~12.7%)、Fe2O3(13.4~36.4%)、硅铝率一般均小于2。
0.7~2,弱
胀缩总率以 表示,并按下式计算:
式中: :在压力0.5MPa时的膨胀率,%
:土的收缩系数
:土的天然含水量
:土在收缩过程中含水率的下限值,%
如式中 为负值时,按负值考虑,如 大于8%时按8%考虑,小于0时按0考虑。
式中收缩系数 可通过收缩试验测得,它是土的收缩曲线的直线部分的斜率,即:
式中 :与 相应的收缩率之差
土力学课后题答案
土力学课后习题与答案思考题11-1 什么叫土?土是怎样形成的?粗粒土和细粒土的组成有何不同?1-2 什么叫残积土?什么叫运积土?他们各有什么特征?1-3 何谓土的级配?土的粒径分布曲线是怎样绘制的?为什么粒径分布曲线用半对数坐标?1-4 何谓土的结构?土的结构有哪几种类型?它们各有什么特征?1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示?它们定义又如何?1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏?1-7 什么是吸着水?具有哪些特征?1-8 什么叫自由水?自由水可以分为哪两种?1-9 什么叫重力水?它有哪些特征?1-10 土中的气体以哪几种形式存在?它们对土的工程性质有何影响?1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的?其中哪三个是基本指标?1-12 什么叫砂土的相对密实度?有何用途?1-13 何谓粘性土的稠度?粘性土随着含水率的不同可分为几种状态?各有何特性?1-14 何谓塑性指数和液性指数?有何用途?1-15 何谓土的压实性?土压实的目的是什么?1-16 土的压实性与哪些因素有关?何谓土的最大干密度和最优含水率?1-17 土的工程分类的目的是什么?1-18 什么是粗粒土?什么叫细粒土? 思考题22-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种?怎么定义?2-2 何谓自重应力,何谓静孔隙水应力?计算自重应力应注意些什么?2-3 何谓附加应力,空间问题和平面问题各有几个附加应力分量?计算附加应力时对地基做了怎样的假定?2-4 什么叫柔性基础?什么叫刚性基础?这两种基础的基底压力有何不同?2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律?相邻两基础下附加应力是否会彼此影响?2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么?2-7 什么是有效应力?什么是孔隙应力?其中静孔隙应力如何计算?2-8 你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗?会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗?思考题33-1 何谓达西定律,达西定律成立的条件有哪些?3-2 实验室内测定渗透系数的方法有几种?它们之间又什么不同?3-3 流网有什么特征?3-4 渗透变形有几种形式?各有什么特征?3-5 什么是临界水力梯度?如何对其进行计算?3-6 孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同?如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
频谱分析在监测粉质粘土压力变化中的应用
频谱分析在监测粉质粘土压力变化中的应用摘要:超声波频域分析,即利用频域分析的理论,将其应用于超声波检测的一种技术,其具有诸多优势。
本文以物理力学性质与纵波波速拟合程度最好的两个试样为对象,分析两者在不同围压之下的超声波波形,同时根据超声波在试样中的传播规律,利用频谱分析处理两者在不同围压之下的超声波信号,提出了用超声波振幅谱衰减和频率成分的改变表征试样受压的大小。
试验结果表明,随着围压的增大,粉质粘土的超声波频谱出现频带变宽,主频变小的态势;同等条件下的扰动土样相比于原状土样,则表现出主频下降的趋势。
关键词:粉质粘土;超声波检测;频谱分析;围压中图分类号:p619.23+1 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数1.引言粉质粘土是地壳表层广泛分布的一种性质较差的土体,其现存状态既残留着地质历史变迁的痕迹,又明显地受到人类活动的改造。
有关超声波频谱技术在粉质粘土检测方面的研究不多。
本文采用超声波频谱技术,对粉质粘土进行无损探测。
由于其具有方便、快速、影响因素少、易于实现自动化等优点,因此在混凝土损伤检测、林木缺陷检测等方面获得越来越广泛的应用。
目前,在混凝土坝体检测方面,柯玉军通过频谱技术检测混凝土坝体裂缝获得成功[1];于文勇则根据超声波木材缺陷检测中的实践经验,针对测量工具提出了一系列的改进,并且获得了良好的效果[2]。
另外istvan a. veres和mahir b. sayir则是对木材矩形截断面采用定向超声波,并辅以傅立叶变换和频谱分析技术来测量木材的物理性质,这些方法都取得了一定的成果[3]。
2.频谱基本原理这里以常用的基本周期正弦函数信号为例,借助于傅里叶级数和傅里叶变换来说明频谱分析的具体原理。
三角函数集,在时间区间内内是一个完备正交函数集,任何一个周期为t的周期信号f(t),都可以用三角函数中各个正弦分量的线性组合来表示,即:上式中系数表达式如下所示:而在实际运用中,通常将同频率项合并,从而得到了另一种三角形式的傅里叶级数:其中对应上式的各项系数为:上式中,表示幅度谱,而则表示对应的相位谱,其中幅度谱和相位谱统称为信号的频谱。
工程地质勘察经验归纳
工程地质勘察经验归纳一、粘性土按塑性指数I P将粘性土划分为粘土(I P>17)和粉质粘土(10<I P≤17)两类,按液性指数I L将粘性土状态划分为坚硬(I L≤0)、硬塑(0<I L≤0.25)、可塑(0.25<I L≤0.75)、软塑(0.75<I L≤1)、流塑(I L>1),有些规范将可塑状态又细分为硬可塑(0.25<I L≤0.5)和软可塑(0.5<I L≤0.75)。
野外鉴别:粘土用手捻粘滑,感觉不到有颗粒存在,极易粘着物体,且干燥后不易剥落,湿土能搓成小于0.5mm的土条,切面非常光滑;粉质粘土用手捻稍有滑腻感,能粘着物体,干燥后稍用力即能剥落,湿土能搓成0.5mm~2mm的土条,切面稍光滑。
粘性土广泛分布于我省各处平原地区,是常见的土类。
粘性土(不包括软土)常用的勘察方法有钻孔取样和室内土工试验、静力触探、标准贯入试验、波速测试等。
粘性土室内试验项目为含水量、密度、孔隙比、液限、塑限、固结(压缩)(水平或垂直)、直剪(快剪q或固结快剪Cq),根据需要可选做的项目有颗分、渗透(水平或垂直)、三轴剪切(不固结不排水剪UU或固结不排水剪CU)、无侧限抗压强度、击实、动力(动三轴、共振柱等)及化学(酸碱度、易溶盐、有机质等)试验等。
粘性土的性质一般与含水量、粘粒含量、塑性指数、孔隙比等有关,通常随着粘粒含量的增多,土的塑性指数、粘聚力逐渐增大,而渗透系数、内摩擦角逐渐减少。
液性指数对粘性土影响较大,一般软塑或接近流塑的土,压缩性较高、抗剪强度较低,对地基或边坡的沉降、稳定等不利。
杭嘉湖地区一般分布有多层粘性土(老沉积土),是良好的桩基持力层。
二、粉土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数等于或小于10的土,称为粉土。
通常分为粘质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重的10%或7<I P≤10)和砂质粉土(粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重的10%或I P≤7)两类。
土力学3
《土力学》习题第三部分判断题1.土的压缩模量为在侧限条件下土的竖向应力增量与竖向应变增量之比。
( )2.土的侧压力系数没有大于1的情况( )3.按规范法计算地基的沉降量时,地基压缩层厚度Zn 应满足的条件就是:cz z σσ2.0=的( )4.《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)规定对某些二级建筑物可不做地基变形计算就是因为这些建筑物的变形问题不必考虑。
( )5.局部倾斜就是指单独基础内两端点沉降之差与此两点水平距离之比。
( )6.地基土层次固结变形速率与土层的厚度无关。
( )填空题1.天然地基中侧压力系数定义为 。
软粘上的侧压力系数大致在 之间,而超压密粘土的侧压力系数则可能 。
2.土的室内压缩试验的成果就是 。
3.土的e-P 压缩曲线与e-logP 压缩曲线都就是通过压缩(固结)试验得到的,但在试验方面的差别就是 。
4.土的压缩模量越小,其压缩性越 。
土的压缩系数越小,其压缩性越 。
5.地基土在荷裁作用下发生变形,可以认为其总沉降量通常由三部分组成,即沉降、 沉降与 沉降。
6.按《建筑地基基础设计规范》(GBl7—89)地基的沉降就是按 方法计算,压缩模量就是按 范围取值。
选择题1.前期固结压力小于现有覆盖土层自重应力的土称为( )。
(A)欠固结; (B)次固结 (C)正常固结 (D)超固结。
2.室内侧限压缩试验测得的e —P 曲线愈陡,表明该土样的压缩性( )。
(A)愈高, (B)愈低; (C)愈均匀; (D)愈不均匀3.某地基土的压缩模量Es =17MPa,此土为( )。
(A)高压缩性土; (B)中压缩性土;(C)低压缩性土; (D)一般压缩性土。
4.进行地基土载荷试验时,同一土层参加统计的试验点不应少于( )。
(A)二点; (B)三点; (C)四点; (D)六点。
5.饱与粘土层的瞬时沉降就是由于( )。
(A)地基土体积减少, (B)地基土中孔隙水排出;(C)地基土结构破坏, (D)地基土形状变化。
地基土固结快剪与直接快剪指标相关性规律研究
地基土固结快剪与直接快剪指标相关性规律研究安旭;陶梦玲;毛立杰【摘要】为探究地基土固结快剪与直接快剪指标之间的相关性规律,该文以安徽华谊化工有限公司液体化工码头还建工程为依托,通过室内土工试验获取了各类地基土的剪切试验结果;定义了剪切比,分别对黏聚力和内摩擦角的固结快剪与直接快剪的相关性规律进行了拟合.研究结果表明:随着直接剪切黏聚力增大,黏聚力剪切比不断降低,随着直接剪切内摩擦角增大,内摩擦角剪切比不断降低;黏聚力与内摩擦角的剪切比-直接剪切拟合曲线均呈幂函数关系,两者拟合精度均超过0.93,表明地基土固结快剪与直接快剪指标之间存在较好的规律性.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2017(016)007【总页数】3页(P51-53)【关键词】地基土体;土工试验;固结快剪;直接快剪【作者】安旭;陶梦玲;毛立杰【作者单位】中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北武汉 430071;中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北武汉 430071;中交第二航务工程勘察设计院有限公司,湖北武汉 430071【正文语种】中文【中图分类】TU411在岩土勘察工作中,地基土的抗剪强度是极为重要的力学性质指标。
通常测定地基土抗剪强度指标的方法有室内直接剪切试验和现场原位剪切试验两类,由于现场原位剪切试验对试验设备要求高、耗时长、成本高,因而在中小型工程中较少采用,而是采取简单有效的室内直接剪切试验[1-3]。
室内直接剪切试验一般有两种:固结快剪和直接剪切,通过这两种剪切试验获取地基土的黏聚力和内摩擦角,是算地基承载力和评价场地工程性质必不可少的关键参数和理论依据[4-7]。
笔者通过对土工试验资料进行统计分析,发现地基土的固结快剪与直接快剪指标之间存在一定的相关性规律。
本文立足于此,以安徽华谊化工有限公司液体化工码头还建工程为依托,采用定义、拟合、分析相结合的方法,对地基土的固结快剪与直接快剪指标之间的相关性规律展开研究。
土力学知识点.
土力学知识点1、课程性质土力学是一门专业基础课。
土力学研究的对象课概括为:研究土的本构关系以及土与结构的物相互作用的规律。
2、土的本构关系即土的应力、应变、强度和时间这四个变量之间的内在关系。
3、为确保建筑物的安全和使用良好,在地基与基础设计中必须满足哪两个技术条件?1、地基的强度条件:要求建筑物地基保持稳定型,不发生滑动破坏,必须有一定的地基强度安全系数2、地基的变性条件:要求建筑物的变形不能大于地基变形允许值。
4、组成岩石的矿物称为造岩矿物5、矿物的种类:原生矿物和次生矿物6、矿物的主要物理性质?形态、色泽、光泽、硬度、解理、断口解理:矿物在受外力作用时,能沿一定的方向裂开成光滑平面的性能。
断口:矿物在受外力打击后断裂成不规则的形态。
7、矿物的鉴定方法:肉眼鉴定法和偏光显微镜法8、岩石分类?按成因分:岩浆岩、沉积岩、变质岩按坚固性分:硬质岩石、软质岩石按风化程度分:未风化、微风化、中等风化、强风化9、第四纪沉积层:地表的岩石,经物理化学风化、剥蚀成岩屑、粘土矿物及化学溶解物质;又经搬运、沉积而成的沉积物,年代不长,未压密硬结成岩石之前,呈松散状态,称为第四级沉积层,即“土”10、第四纪沉积层分类:残积层、坡积层、洪积层、冲击层、海相沉积层、湖沼沉积层11、常见的不良地质条件有?断层、岩层节理发育的场地、滑坡、河床冲淤、岸坡失稳、河沟侧向位移12、地下水分类:上层滞水、潜水、承压水13、初见水位:工程勘察钻孔时,当钻头带上水时所测的水位稳定水位:钻孔完毕,讲将钻孔的孔口保护好,待二十四小时后再测得的水位14、土是由岩石,经物理化学风化、剥蚀、搬运、沉积,形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。
15、土的结构:土颗粒之间的互相排列和联结形式称为土的结构分类:单粒结构、蜂窝结构、絮状结构16、土的构造:同一层土中,土颗粒之间相互关系的特征称为土的构造。
分类:层状构造、分散构造、结核状构造、裂隙状构造17:土与其它连续介质的建筑材料相比,具有哪三个显著的工程特性?1、压缩性高2、强度低3、透水性大18、土粒中的矿物分为三类:原生矿物、次生矿物、腐殖质19、工程中常用的土中各粒径的含量占总质量的百分比称为土的粒径级配。
粉质粘土路基固结变形等问题
非饱和土沉降特性研究已取得的一些成果
• 根据武广高铁、郑西高铁咨询,目前国内外均无较为成熟的非饱和土沉降计 算理论,很难确定非饱和土沉降变形与时间的关系。但有一个共识:非饱和土 地基加载后,地基大部分沉降可在较短时间完成。
• 根据“九寨黄龙机场高填方体复杂地基处理及填筑体施工关键技术问题研究” 的研究报告中有“结合现场观测和室内大型离心模型试验,得出了非饱和土 工后变形仅占总变形量的10~15%,且这部分变形能在5个月内完成80%的 重要结论。
结论
• (1) 通过对非饱和粉质粘土水土特征曲线的分析可以看出,当含水量 高于23.6%(饱和度为82.8%)时,土体对应于气相完全封闭,土体 的进气值约25kPa;当含水量低于11.87%(饱和度为52.9%)时,土 体中气体已经完全连通。
• (2) 非饱和土的沉降主要分为瞬时沉降和固结沉降。由于水气混合物 的压缩性,导致高饱和土的瞬时沉降量比低饱和土的瞬时沉降量小, 分别占总沉降的3.7%和9.4%。非饱和土固结沉降主要受孔隙水结构 形式的影响,高饱和土的固结沉降量较低饱和土反而大,分别占总沉 降的96.3%和90.6%。
• 当封完含闭全水;连量当通高含;于水含量水23低 量.于 介6%于11(两.Sr值8=78之%2间.( S时8r%=,5)时2水.,气9土转%体换)时对幅,应度土于大中气,气相性体完质已全变经
化剧烈。
粉质粘土固结压缩特性
(1)瞬时沉降
• 非饱和土受外荷载作用产生的沉降主要是由瞬时沉降和固结沉降两部 分组成。其中瞬时沉降是由剪应力引起的,加荷初期孔隙水和孔隙气 来不及排出,土体的体积没有变化。此时,瞬时沉降可按照以下弹性 力学公式近似计算:
• (3)进行控制基质吸力的非饱和粉质粘土固结试验。将土样控制在常 基质吸力下,改变净围压。按照相同的固结比进行分级加载以模拟现 场实际的应力状态。固结稳定标准:轴向变形量不超过0.01 mm/h, 排水量2 h不超过0.05m3 ,每级荷载固结时间不少于24小时。
不同饱和度的粉质黏土剪切率效应环剪试验研究
不同饱和度的粉质黏土剪切率效应环剪试验研究鲁剑楠;李学良;陈光富【摘要】以三峡库区树坪滑坡不同饱和度的粉质黏土为研究对象,以重塑样为试验土样,以环剪试验为研究手段,分析了剪切速率、法向应力、饱和度对粉质黏土强度的影响,得出:不同饱和度的土样都表现为剪切速率负相关,但法向应力对率效应的影响不同;饱和粉质黏土的残余抗剪强度,低法向应力作用下,剪切率效应不显著,高法向应力作用下,剪切率效应较为显著,研究成果为粉质黏土剪切速率相关性强度参数取值提供参考.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】粉质黏土;剪切率效应;环剪试验【作者】鲁剑楠;李学良;陈光富【作者单位】三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002;三峡大学湖北省地质灾害防治工程技术研究中心,湖北宜昌 443002;河南省中州公路工程有限公司,河南南阳 474550;三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002;三峡大学湖北省地质灾害防治工程技术研究中心,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】TU4110 引言土体在剪切过程中,表现为剪切速率相关性,对其峰值和残余强度会产生较大影响,在对滑坡变形演化过程分析和稳定性评价中,与变形速率相关的强度参数取值是值得关注的一个问题。
Skempton[1]提出了峰值强度和残余强度的概念,认为在自然条件下边坡发生滑动时,土体能提供的抗剪强度接近残余强度。
Carrubba等[2]对意大利的一处滑带进行了现场和室内环剪试验。
胡明鉴等[3]对西藏的易贡滑坡滑带土进行了不同剪切速率、不同排水条件下的环剪试验,认为剪切速率越高,土体强度越低。
孙涛等[4]采用环剪仪对超固结黏土进行了抗剪强度测试,分析了不同超固结比、法向应力以及剪切速率对土体的抗剪强度的影响。
张迪等[5]对巴东黄土坡滑坡临江1号滑坡体滑带土在不同剪切速率、含水率和法向应力情况下的残余强度开展了环剪试验研究。
修正剑桥模型在DPC桩—土结构层中的应用分析
修正剑桥模型在DPC桩—土结构层中的应用分析胡贺松;廖湘英;陈晓斌【摘要】针对DPC桩—土结构层开展大型直剪试验,基于试验分析,在考虑DPC桩—土结构层注浆影响上引入临界应力比,构建了可描述应变软化的修正剑桥模型应力应变方程.直剪试验表明DPC桩—土结构层剪切特性表现为剪切软化,具有明显的峰值强度和残余强度,呈现出明显的结构性,其特征与超固结的黏土的剪切应力应变曲线特性类似.推导出的修正剑桥模型能较好的解释实验结果,所得出的结论对DPC桩的设计有一定的指导意义.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2018(024)006【总页数】6页(P849-854)【关键词】随钻跟管桩;桩侧注浆;桩—土结构层;直剪试验;剑桥模型【作者】胡贺松;廖湘英;陈晓斌【作者单位】广州市建筑科学研究院有限公司, 广东广州510440;中南大学土木工程学院, 湖南长沙410083;中南大学土木工程学院, 湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】U430 引言建立合理的桩—土接触面本构模型是研究桩基承载力的前提,特别是摩擦型基桩。
在桩—土接触面本构模型开发、改进和应用方面,常用的接触面模型有理想弹塑性模型、指数函数模型、双曲线模型、线性模型、损伤模型等。
主要成果有Clough和Duncan[1]提出的双曲线本构模型,后来蒲诃夫[2]、曹卫平[3]等对双曲线模型进行了改进。
Brandt[4]通过直剪试验提出了刚塑性模型。
Desai[5]等将损伤力学的原理引入接触面,并提出了修正的R-O模型。
胡黎明[6]等则基于损伤力学原理,提出了损伤本构模型。
王伟[7]从能量的角度考虑,基于试验研究提出了3参数模型,为桩土界面的计算提供了参考。
李赛等[8]考虑桩—土界面初始剪切刚度的深度效应,提出基于统计损伤本构模型的无厚度接触面本构模型。
张嘎[9]基于粗粒土与结构接触面弹塑性损伤静动力统一模型建立了可用于有限元分析的弹塑性损伤接触面单元。
土力学名词解释汇总
填空土是由(固体颗粒)(液体水)和(气体)等三相的物质组成土的颗粒级配分析方法有(筛析法)(比重计法)筛析法适用于粒径大于0.075mm的土。
土的级配越好,则土的级配曲线越(缓)土中水包括(毛细水)(结合水)(重力水)(结晶水)土处于固体状态时,仅含有(结合水)土中封闭气体使土的透水性(降低)土的结构包括(单粒结构)(蜂窝结构)和(絮状结构)土的密度测定方法有(环刀法)(灌砂法)和(灌水法)土的塑性指数IP越大,土中粘粒含量(越多)土的灵敏度越大,结构受到扰动后,强度降低的(程度高)土粒单元的大小,形状,排列及其联结关系等因素形成的综合特征成为(土的结构)土产生渗流的最小水力梯度称为(初始水力梯度)土产生流砂的最小水力梯度称为(临界水力梯度)土粒承受和传递的应力称为(有效应力)土体自重在地基中产生的应力称为(自重应力)土的压缩试验是在(侧限变形)条件下完成的,压缩系数反映了(土的压缩性)土的强度破坏通常是指(抗剪强度抗剪强度)破坏土中某点处于极限平衡状态时,剪破面与最大主应力面成(45度+fai/2)土的含水量增加,则粘聚力(下降),有效应力(增大)抗剪强度(增强)土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态,称为土的(极限平衡)状态土的抗剪强度指标有(粘聚力C)和(内摩擦角fai)土的含水量增加,土坡的稳定性(下降)土体抵抗剪切破坏的极限能力称为(土的抗剪强度)土的固结程度越高,强度一(越大)土压力可分为(静止土压力Eo)(主动土压力Ea)(被动土压力Ep)在相同条件下,三种土压力的关系为(Eo<Ea<Ep)某土的不均匀系数为15,曲率系数为4,则该土的级配(不良)某土的质量为1200g,含水量为20%,则土中水的质量为200g某土的密度为1.80g/cm3,含水量为20%,则土的干密度为1.5g/cm3.某砂土的最大孔隙率比为1.20,最小孔隙率比为0.40,孔隙率比为0.80,则实密度为0.5某砂土标准贯入试验的锤击数为30,则密实度为(中密)某土液限40%,塑限20%,含水量25%,则该土的稠度状态为(硬塑性粘土)某土>0.075mm的颗粒为45%,塑性指数为9,则该土命名为(粉土)某土液限为34%,塑限为17%,则该土命名为(粉质粘土)某土的内摩擦角为30度,则土体剪破面与大主应力面的夹角为(60)度某砂土的饱和重度rsat=20.5KN/m3,要使该土不产生流土,则要求水力梯度i(<=1.05)某土在压力为100kPa,200kPa时对应的孔隙比分别为0.85和0.82,则该土的压缩性(中)某挡土墙墙背垂直,光滑,填土面水平,填土为中砂,若墙高为2M时作用于墙背上的主动土压力为20kN/m,则墙高为4M时,作用于墙背上的主动土压力为(40)kN/m重力式挡土墙依靠(自身重力)维持稳定性,按墙背倾角不同分为(倾斜式)(直立式)(俯斜式)某地基临塑荷载为240kPa,临界荷载P1/3=280kPa,则临界荷载P1/4等于(270)kPa.黏性土从一种状态到另一种状态的含水量界限值称为(界限含水量)黏性土可塑状态和流动状态互相转化的界限含水量称为(液限Wl)黏性土可塑状态和半固态相互转化的界限含水量称为(塑限Wp)黏性土受扰动后强度降低,静置不动,其强度随时间逐渐增长的形质称为(土的触变性)塑性指数是(黏性土的液限和塑限的差值)Ip=Wl-Wp黏性土的库伦强度理论表达式为(rf=三角tanfai+C)黏性土坡稳定性分析常用的方法有(圆弧法)(条分法)(稳定数法)黏性土的压实效果与(含土量大小)(击实功能)(粒径级配)有关已知土的渗透系数为2.0x10-5次方cm/s,水力梯度为0.9,则水的流速为(1.8x10-5次方)cm/s已知某砂土试样长20cm,横截面积为100cm2,水头差保持为30cm时,历时2.0s,流过土样的水量为15cm.2,则该土的渗透系数为(0.05)cm/s已知基底压力为200kPa,基底处自重应力为24kPa,地基中某点的附加应力系数为0.20,则基底附加压力为(176)kPa,该点的附加应力为(35.2)kPa。
土力学第三版复习题附答案
土力学第三版复习题附答案1、粉土的工程性质介于砂土和黏性土之间。
2.粘土含量越大,粒径越小。
比表面积越大,亲水性越强,粘土的塑性指数越大。
3、粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过10%的粉土称为砂纸沿途。
4、矿物按生成条件分为原生和次生。
5、塑性指标ip=wl-wp,它表明粘性土处于可塑状态时含水量的变化范围,它综合反映了黏性土及其三相组成_等因素。
因此规范规定10-17为粉质粘土,大于176.漂石粒径大于200mm。
7、三种主要的粘土矿物为蒙脱石;伊利石;高岭石。
8、土的结构一般分为蒙脱石;伊利石;高岭石。
9、地下水位以下的土是三相体系。
10.颗粒级配曲线越平滑,不均匀系数越大,颗粒级配越好。
为了获得更大的压实度,应选择级配。
土壤材料用作填充或砂垫层的土壤材料。
1、试比较直剪仪与三轴仪的优缺点。
直接剪切仪的优点:结构简单,操作方便缺点:限定剪切面不一定是最薄弱面;剪切面上剪应力分布不均匀;剪切面在剪切过程中是逐渐缩小的;不能严格控制排水条件,不能量测孔隙水压力三轴仪的优点:能较严格地控制排水条件;剪切破坏面为最薄弱面缺点:测试设备和流程相对复杂;试样的应力状态是轴对称的,这可能与实际土壤的应力状态不一致。
2、某地基的渗透系数很小(k<8×10-8cm/s),若在其上修建水闸,需验算不同时期的稳定性,试问:(1)如果采用快速施工方法,应使用什么方法来确定竣工时的抗剪强度?(2)如果采用缓慢施工法,应使用什么方法来确定竣工时的抗剪强度?(3)水闸建成后经较长时间才投入使用,则应采用什么方法确定抗剪强度?3、阐述朗肯土压力理论与库仑土压力理论各自的适用范围。
朗肯土压力的适用条件:(1)挡土墙背面垂直光滑,墙与填土之间无摩擦,剪应力为零。
(2)挡土墙后面的填充面是水平的。
库伦土压力的适用条件:(1)墙背俯斜、倾角为ε;(2)墙后填土为松散的散粒体,因此库仑土压力理论只适用于无粘性土;(3).填土表面倾斜与水平成β角;(4).墙背粗糙、有摩擦力,墙与土之间的摩擦角为δ。
2022年公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(新版)
公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(新版)1、[单选题]对混凝土梁桥进行承载能力检算评定,当混凝土桥面铺装与梁体结合较好且缺损状况评定标度()时,在检算中可考虑混凝土桥面铺装扣除()磨耗层后参与梁体共同受力。
A.小于3,2cmB.大于3,2cmC.小于3,5mmD.小于3,3cm【答案】A【解析】当水泥混凝土桥面铺装或整体浇筑的水泥混凝土垫层与梁体结合较好时,评定标度小于等于3时,可考虑水泥混凝土桥面铺装(扣除表面2cm磨耗层)或整体浇筑的水泥混凝土垫层参与梁体共同受力。
2、[单选题]以下选项中,哪一项不属于桥梁现场荷载试验的观测内容()。
A.静应变、静挠度、裂缝测试B.试验荷载作用下,桥梁结构异常现象观测C.桥梁结构抗震性能测试D.结构动力(自振)特性和行车动力反应(响应)测试【答案】C【解析】ABD是桥梁现场荷载试验的观测内容。
桥梁动力试验研究的内涵很宽广,除D选项所述的内容外,还有桥梁结构抗风、抗震及疲劳性能试验研究等,但这些内容属于室内模型试验,需要大型、昂贵的专用试验加载设备和测试分析仪器,试验周期长,技术难度大,现场不具备这些条件和相关技术手段。
C为正确选项。
3、[单选题]测定细粒土的渗透系数,一般采用()试验方法。
A.现场抽水注水法B.常水头渗透试验C.变水头渗透试验D.压力注水法【答案】C4、[多选题]试桩轴向抗拔极限承载力有以下几种确定方法()。
A.对陡升的Que一Sup曲线,取陡升段起始点荷载B.对无明显陡升的Qup一Sup曲线,取Sup-1gt曲线尾部显著弯曲的前一级荷载C.对陆升的Qup一Sup曲线,取陡升段起始点前一级荷载D.对陡升的Qu趣一Sup曲线,取陡升段起始点前一级荷载【答案】AB5、[单选题]查清桥梁的病害原因、破损程度、承载能力、抗灾能力,确定桥梁技术状况的工作属于()检查。
A.特殊B.定期C.经常D.不定期【答案】A【解析】定期检查难以判明损坏原因及程度的桥梁,应做特殊检查。
土体渗透系数、静止土压力系数参考表
土体渗透系数参考表
土类k(m/s)土类k(m/s)土类k(m/s)
粘土<5×10-9 粉砂10-6~10-5 粗砂2×10-4~5×10-4 粉质粘土5×10-9~10-8 细砂10-5~5×10-5 砾石5×10-4~10-3
粉土5×10-8~10-6 中砂5×10-5~2×10-4 卵石10-3~5×10-3 另外,湿软黄土的渗透系数是2.68789×10-5 m/s
Flac3D计算中土体的渗透系数k与一般土力学中的概念不同,Flac3D中的k 的国际单位是m2/Pa/sec,与土力学中的k的单位cm/s之间的换算关系为:
K(m2/Pa/sec)=k(cm/s)×1.02×10-6
静止土压力系数
土类坚硬土硬~可塑粘性土;粉质粘土;砂土可~软塑
粘性土
软塑粘性土流塑粘性土
0.2~0.4 0.4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.75 0.75~0.8
《建筑基坑工程技术规范》,静止土压力系数
宜由试验确定,当无实验条件时也可按照如下计算:
正常固结土:
=1-
超固结土:
=
另外,可由公式确定:。
荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响
荷载作用下超固结比对软土抗剪强度指标影响王元战;马楠;尹利强【摘要】通过室内三轴试验,研究在荷载作用下,淤泥质粉质粘土的超固结比与抗剪强度值的关系,进而分析总结出软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比和轴向偏应力的变化规律.表明:抗剪强度值随轴向偏应力的增加而线性增加;抗剪强度值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势.超固结比越大,土样的抗剪强度增加的速率越慢.软粘土的抗剪强度指标c,φ值随轴向偏应力的提高而线性增加,但φ值增长幅度较小;软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比的增加而增加,呈曲线的变化趋势,超固结比越大,c,φ值增加的速率越慢;与c值相比,φ值增长幅度较小.最后对试验数据加以公式拟合,提出考虑荷载作用下软粘土的抗剪强度指标c,φ值随超固结比变化的计算公式.%Through indoor triaxial test, the relationship between over-consolidated ratio of the silt mass silty clay and shear strength under load was studied in this paper. Then the variation of the shear strength index c ,φof soft clay with the over-consolidated ratio and the axial deviatoric stress was summarized. Test results show that the shear strength increases with the increase of the deviatoric stress;the shear strength increases with the increase of over-consolidated ratio, the greater the over-consolidated ratio increases, the slower the shear strength of the soil samples increases.c andφincrease linearly with the increase of the axial deviatoric stress,butφincreases in small extent;the greater the over-consolidated ratio increases, the slower c andφincrease. Compared with c,φincreases in small extent. Finally, formulae were used to fit the experimental data, and theformulae of the variation of soft clay strength index c,φwith over-consolidated ratio under load were put forward.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】7页(P439-444,460)【关键词】超固结比;轴向偏应力;抗剪强度;抗剪强度指标c,φ值的计算公式【作者】王元战;马楠;尹利强【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TU411土的形成是地壳原岩经过长时间的地质演变而形成的一种松散颗粒的集合体。
随着经济社会的发展和科学技术的进步
随着经济社会的发展和科学技术的进步读书报告——关于地基处理摘要:随着经济社会的发展和科学技术的进步,我国建筑工程行业取得了飞速的发展。
由于工程地质条件的差异,很多的天然地基不能满足建筑施工的要求,因此对地基进行加固和处理显得十分必要。
地基处理能够改善剪切特性、压缩特性、透水特性以及动力特征,它对防止施工事故,保障建筑结构稳定和使用安全具有积极的意义。
常用的地基处理方法与技术主要包括换填垫层法、强夯法、挤密桩法、砂石桩法等. 地基问题作为土木、水利、道路及桥梁等工程中常见的工程事故,已被广泛关注。
若天然地基不能满足结构物对地基的要求,就需要对浅层地基进行处理,地基处理的是否得当,直接关系到整个工程的质量、投资和进度。
软弱地基给城市市政建设带来不同程度的危害。
如路基的滑移,开裂,路面起伏不平,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等等。
软弱地基处理的目的是为了整治好、处理好地基,使来往车辆及司乘人员安全,快速,舒适地行驶。
1地基不稳固导致的建筑病害分析建筑工程施工过程中,如果地基加固处理不当,往往会导致地基以上的建筑部分结构发生不同程度的裂缝、沉陷、倾斜等地基病害,严重削弱和破坏了建筑结构的整体性及耐久性。
1.1缝隙开裂:由于建筑地基的加固措施不到位,地基夯实密度不够,导致建筑结构墙体或者板型构造等部位出现的相关缝隙开裂现象。
1.2地基沉陷:土层或岩层地基在外部附加应力的持久性作用下,压密下沉,引起地基基础底面或各相关部位出现不均匀下沉的地基沉陷。
1.3主体倾斜:对于刚性强度较大的建筑结构,如果地基出现软硬不同的形变时,地基上部建筑结构将随地基岩层的不均匀沉降发生主体偏离重心现象。
1.4坍塌倾覆:地基加固性能不高,或者由于应力不均造成建筑病害严重时,有时会导致地面建筑结构物主体发生整体性的倾覆或坍塌。
2地基工程加固处理的重要性地基处理通常是用于改善支承建筑物的岩土地基承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。
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( (  ̄S t a t e K e y L a b o r a t o r y f o G e o h a z a r d P r e v e n t i o n a n d G e o e n v i r o n m e t n P r o t e c t i o n , C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T e c h ol n o g y , C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 )
中 图分 类 号 : P 6 4 2 . 1 文 献标 识 码 : A
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DER FAST SHEAR Co NDI TI oN S
H O N G Y o n g ① X U Q i a n g ② Z H E N G X i a o y u ⑧
( ③C o l l e g e f o C o n s t r u c t i o n E n g i n e e r i n g , J i l i n U n i v e r s i t y , C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 6 )
Abs t r ac t Th i s p a p e r e mp l o y s a s o ph i s t i c a t e d r i n g s h e a r a p p a r a t us a n d c o n d uc t s a s e ie r s o f f a s t r a t e in r g s h e a r t e s t s t o q u a n t i f y t h e me c h a ni c a l p r o p e r t i e s o f Ch a n g c h u n s i l t y c l a y .Th e t e s t s a r e c a r r i e d o ut un d e r o v e r c o n s o l i d a t e d a n d f a s t in r g s h e a r c o n d i t i o n s .Th e t e s t r e s u l t s a r e o bt a i n e d u n d e r d i f f e r e n t p r e c o n s o l i d a t i o n p r e s s u r e s,s h e a r r a t e s a n d n o r ma l s t r e s s e s .T he e f f e c t s o f s t r e s s hi s t o r y a n d s he a r r a t e o n t h e s he a r r e s i s t a n c e o f t h e o v e r — c o n s o l i d a t e d s i l t y c l a y a r e e x a mi n e d a nd d i s c u s s e d.I t i s f o un d t h a t t h e pr e c o n s o l i d a t i o n p r e s s u r e s a n d s h e a r r a t e s e x e r t r e ma r k a b l e i n lu— f
洪 勇① 许 强② 郑孝玉③
( ①青岛理工大学 土木工程学 院 青 岛 2 6 6 0 3 3 ) ( ②地质灾害 防治 与地 质环 境保 护国家重点实验室 ( 成都理工 大学 ) 成都 ( ③ 吉林大学建设工程学 院 摘 要 长春 1 3 0 0 2 6 ) 型高速 高压环剪试验机 , 通过进行不 同应力历 史 、 剪切 速度和正应 力等条件 下 的系列试
验, 对吉林长春地 区广 泛分 布的超固结粉质黏土在快速大剪切位移条件下 的力学 响应特性进行 了试验研 究 。试验 结果显示 ,
前期固结历史和剪切速度 不仅对超 固结 粉质黏土的抗剪强度 变化 具有显 著的影 响作用 , 并且 对于其 峰后应 变软化 亦产 生明
显的影响 。在相 同剪切速率 和正应力条件下 , 前期 固结压力越大 , 其峰值强度 和残余强度 值越大 。不 同剪切速 度下 的试 验结
果表明 , 在具有相 同应 力历 史的条件下 , 峰值强度 和峰后应 力降低随着剪切速度 的增大 而增大 。剪切 速度越快越 有利 于土应 变软化 的产生 以及剪切面 的形 成。在快 速大剪切条件下对长春地 区超 固结粉质 黏土抗剪 强度变化 起主要作用 的是剪切 过程 中土体结构 的变化和剪切面的生成 , 而剪切过程 中孔隙水的作用并不显著 。 关键词 环剪 超固结 粉质黏土 抗剪强度 快剪
( (  ̄ ) S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,Q i n g d a o T e c h n o l o g i c a l U n i v e  ̄ i t y , Q i n g d a o 2 6 6 0 3 3 )
J o u r n a l o f E n g i n e e r i n g G e o l o g y
工程 地质 学报
1 0 0 4 — 9 6 6 5 / 2 0 1 3 / 2 1 ( 5 ) 一 0 6 9 6 — 0 6
超 固结 粉质 黏 土快 速 大 剪切 力 学特 性 术