土力学ppt第一章术语与参数

• 固化粘结力是指由于土中化合物的 胶结作用而形成的粘结力。 胶结作用而形成的粘结力。当土体 的天然结构被破坏时， 的天然结构被破坏时，即丧失这一 部分的粘结力，而不能恢复。（ 。（反 部分的粘结力，而不能恢复。（反 复剪试验， 复剪试验，抗剪强度最终趋于某一 定值，此值为近似于原始粘结力） 定值，此值为近似于原始粘结力）
• 二.常用设计参数 • 1．土体物理力学指标 • 1）土的天然容重 • 土的天然容重是指在天然状态下单位体 积内的土体重力， 积内的土体重力，是边坡稳定性分析荷载 计算常用的指标： 计算常用的指标：
W γ = V
•W 土体在天然状态下的重力，KN； 土体在天然状态下的重力，KN； •V 土体的体积。 土体的体积。
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0.5术语、 0.5术语、参数 术语 一、术语 建筑边坡(building 1．建筑边坡(building slope) 在建筑物场地或其周边， 在建筑物场地或其周边，由于建筑物和市政工 程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建筑 物安全或稳定有影响的自然边坡。简称边坡。 物安全或稳定有影响的自然边坡。简称边坡。 边坡支护(slope 2．边坡支护(slope retaining) 为保证边坡及其环境的安全， 为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支 加固与防护措施。 挡、加固与防护措施。 边坡环境(slope 3．边坡环境(slope environment ) 边坡影响范围内的岩土体、水系、建筑物、 边坡影响范围内的岩土体、水系、建筑物、道 路及管网等的统称。 路及管网等的统称。
• 12．工程滑坡(landslide due to 12．工程滑坡(landslide engineering) • 因工程行为而诱发的滑坡。 因工程行为而诱发的滑坡。 • 13．危岩(dangerous rock) 13．危岩(dangerous • 被结构切割、在外营力作用下松动变形的岩体。 被结构切割、在外营力作用下松动变形的岩体。 • 14．崩塌(collapse) 14．崩塌(collapse) • 危岩失稳坠落或倾倒的一种地质现象。 危岩失稳坠落或倾倒的一种地质现象。 • 15．软弱结构面(weak structural plane) 15．软弱结构面(weak • 断层破碎带、软弱夹层、含泥或岩屑等结合程 断层破碎带、软弱夹层、 度很差、抗剪强度极低的结构面。 度很差、抗剪强度极低的结构面。
WW ω= WD
WW
在一个大气压下试样吸入水的重力； 在一个大气压下试样吸入水的重力； 岩样的干重力。 岩样的干重力。
• 解：1）A、B两点的水力梯度
∆ H 3 − 2 .5 i= = = 0.05 l 10
• 2）平均渗透力
J = γ w × i = 10 × 0.05 = 0.5(kN / m)
• 6）土的粘结力 • 土的粘结力是指土体中颗粒间的连 接力。 接力。土的粘结力包括原始粘结力和 固化粘结力。 固化粘结力。 • 原始粘结力是指由于土粒间水膜与相 邻土粒之间的分子引力所形成的粘结 力。当土体被压缩时土粒间的距离减 原始粘结力随之增大。 小，原始粘结力随之增大。
• 2）土的饱和容重 • 土的饱和容重是指土体中的孔隙全部被 水充满时， 水充满时，即饱和状态下单位体积内的土 体重力： 体重力：
γ sat
Ws + VV γ W = V
•Ws 土颗粒的重力，KN； 土颗粒的重力，KN； •VV 土体中孔隙的体积， 土体中孔隙的体积， γ W 水的容重 •
• 3）土的浮容重 • 土的浮容重是指土体被水淹没，受 土的浮容重是指土体被水淹没， 到水的浮力作用时单位体积内的土体 重力： 重力：
4．永久性边坡(permanent slope) 永久性边坡(permanent 使用年限2年的边坡。 使用年限2年的边坡。 临时性边坡(temporary 5．临时性边坡(temporary slope) 使用年限不超过2年的边坡。 使用年限不超过2年的边坡。 锚杆（ 6．锚杆（索） (anchor bar(rope)) 将拉力传至稳定岩土层的构件。 将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢 铰线或高强度钢丝束作杆体材料时， 铰线或高强度钢丝束作杆体材料时，也可 称为锚索。 称为锚索。 • 7．锚杆挡墙支护(retaining wall with 锚杆挡墙支护(retaining anchors) • 由锚杆（索）、立柱和面板组成的支护。 由锚杆（ ）、立柱和面板组成的支护 立柱和面板组成的支护。
• 16．外倾结构面 (out-dip structural 16． (outplane) • 倾向坡外的结构面。 倾向坡外的结构面。 • 17．边坡塌滑区(landslide zone of slope) 17．边坡塌滑区(landslide • 计算边坡最大侧压力时潜在滑动面和控制边坡 稳定的外倾结构面以外的区域。 稳定的外倾结构面以外的区域。 • 18．等效内摩擦角 18．等效内摩擦角фd (the equative angle of internal friction) • 考虑岩土粘聚力影响的假象内摩擦角，也称似 考虑岩土粘聚力影响的假象内摩擦角， 内摩擦角。 内摩擦角。
• 例题：岩体边坡稳定性常用等效内摩 例题： 擦角фd来评价。今有一高度10 фd来评价 10米水平 擦角фd来评价。今有一高度10米水平 砂岩层的边坡，砂岩密度为2.5g/cm3 2.5g/cm3， 砂岩层的边坡，砂岩密度为2.5g/cm3， 内摩擦角35 粘聚力16kPa 35º， 16kPa， 内摩擦角35 ，粘聚力16kPa，计算得 出的砂岩等效内摩擦角фd= фd=？ 出的砂岩等效内摩擦角фd=？
Ws − V S γ W γ = = γ sat − γ W V
/
• VS 土体中颗粒的体积
• 4）土的孔隙率 • 孔隙率是指土体中孔隙体积与总体 积之比
VV n= V
• 5）水头梯度 • 水头梯度是指地下水沿着水流方向（渗 水头梯度是指地下水沿着水流方向（ 透方向）单位长度上的水头差： 透方向）单位长度上的水头差： •
•
沿水流方向（渗透方向） 沿水流方向（渗透方向）相邻两点 间的水头差， 间的水头差， • 沿水流方向（渗透方向） 沿水流方向（渗透方向）相邻两点 间的透径距离， 间的透径距离，
∆H
∆H i= ∆e
∆e
• 例题：某岸边工程场地细砂含水层的 例题： 流线上A 两点， 点水位高2.5m 2.5m， 流线上A、B两点，A点水位高2.5m，B 点水位高3.0m 两点间流线长度10m 3.0m， 10m， 点水位高3.0m，两点间流线长度10m， 请计算两点间的平均渗透力。 请计算两点间的平均渗透力。
• 或 • 则 • •
τ = σ tg ϕ + c
tg ϕ d = tg ϕ +
τ = σ tg ϕ d
c
2c ) ϕd = arctg(tgϕ + γh cosθ • τ : 剪应力
• •
σ
σ
θ
:正应力 :岩体破裂角
θ = 45 + ϕ / 2
0
2c tg ϕ d = σ tg ϕ + γ h cos θ
• 21．逆作法(topdown constrution 21．逆作法(topdown method) • 自上而下分阶开挖与支护的一种施工方法。 自上而下分阶开挖与支护的一种施工方法。 • 22．土层锚杆(anchored bar in soil) 22．土层锚杆(anchored • 锚固于土层中的锚杆。 锚固于土层中的锚杆。 • 23．岩石锚杆(anchored bar in rock) 23．岩石锚杆(anchored • 锚固于岩层内的锚杆。 锚固于岩层内的锚杆。
• =arctg(tg35 +2×16/2.5×10×10 =arctg(tg35º+2 16/2.5×10× +2× ×cos62.5 º) ) • =arctg0.9774=44.34 º
• 19．信息工程法(construction method from 19．信息工程法(construction information) • 根据施工现场的地质情况和监测数据，对地质 根据施工现场的地质情况和监测数据， 结论、设计参数进行验证， 结论、设计参数进行验证，对施工安全性进行 判断并及时修正施工方案的施工方法。 判断并及时修正施工方案的施工方法。 • 20．动态设计(method of information design) 20．动态设计(method • 根据信息施工法和施工勘察反馈的资料，对地 根据信息施工法和施工勘察反馈的资料， 质结论、设计参数及设计方案进行再验证，如 质结论、设计参数及设计方案进行再验证， 确认原设计条件有较大变化，及时补充、 确认原设计条件有较大变化，及时补充、修改 原设计的设计方法。 原设计的设计方法。
• 24．系统锚杆(system of anchor 24．系统锚杆(system bars) • 为保证边坡整体稳定，在坡体上按一 为保证边坡整体稳定， 定格式设置的锚杆群。 定格式设置的锚杆群。 • 25．坡顶重要建（构）筑物 25．坡顶重要建（ (important construction on top of slope) • 位于边坡坡顶上的破坏后果严重的永 久性建（ 筑物。 久性建（构）筑物。
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8．锚喷支护(anchor-plate retaining) 锚喷支护(anchor(anchor 由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。 由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。 重力式挡墙(gravity 9．重力式挡墙(gravity retaining wall) 依靠自身重力使边坡保持稳定的构筑物. 依靠自身重力使边坡保持稳定的构筑物. 10．扶壁式挡墙(counterfort 10．扶壁式挡墙(counterfort retaining wall) 由立板、底板、扶壁和墙后填土组成的支护。 由立板、底板、扶壁和墙后填土组成的支护。 11．坡率法(slope 11．坡率法(slope ratio method) 通过调整、 通过调整、控制边坡坡率和采取构造措施保证 边坡稳定的边坡治理方法。 边坡稳定的边坡治理方法。