工援臻張云肖河北省地勘局水文工程地質勘查院石家莊
【擒娶】由於土體的不均勻性,使得剪下試驗中繪出的抗剪強度曲線為非理想直線,此現象就涉及抗剪強度指標c、求取方法及最後選用問
050021
高,對靈敏度大的超固結土、淤泥質軟土要在取樣試驗中,特別注意減
少對土的擾動。要在各項土工資料相關性上統一比對,看是否矛盾,看
題,此文通過土工試驗資料闡述了c、求取方法、各級法向壓力下的抗剪哪一項指針對c、由值影響較大,是制約c、中值大小的最顯著因素,即強度點的選擇及報告整理中c、值選用,並分析了不同土影響c、值的機在土工試驗報告中採用某c、值必須要有影響其值大小而得以最後確
理。【關鍵詞l抗剪強度;指標選用
土的抗剪強度是土體抵抗剪下破壞的極限能力,是土最重要力學性質指標之一,是評價地基、堤壩、路基等是否剪下變形的依據,求取抗剪強度引數的試驗包括直接剪下試驗及三軸剪下試驗。
定其值的正確理由與依據。
現通過表二土工試驗資料舉例說明選用c、的理由
密度天然 (g/cm )土樣天然天然飽和編號含水天然千密孔隙度sr
比e0%
量密度度
界限含水量(76g)塑
性液塑指限限數∞l ∞pip%%
液抗剪強度性直剪指
數粘聚力內摩il (kpa)擦角
(度)3.1
1.研究抗剪強度指標選用的意義
抗剪強度引數受自身土質、試驗及資料整理方法的影響,往往會造成不同方法得出的抗剪強度引數有較大差異,導致與土的其它指標不對應的現象,這就需要除採用合理的c、由求取方法外,還要在報告整理中考慮與
其它專案
2.求取抗剪強度c.值的方法
由於剪下試驗中土層變化、土樣物理指標與性質差異而使得抗剪強度與垂直壓力關係曲線中描出的為散點圖,為非理想直線,取點繪線時人為隨意性很大,導致c、審值差值很大。
筆者在工作中利用兩種方法求取c、由,其一是在所繪點近似於一直線時,即離散較小時,可採用最小二乘法確定最佳擬繪直線來求取,其二是當所繪點離散性很大時,如用最小二乘法求取c、由,該引數會與土樣其餘指標對應不上,就採取擇點繪線求取,將得出的c、巾值與該土其餘指標對比來確定。
3.砂土抗剪盟度指標選用問一
對於一般工程,粗粒土強度指標採用峰值強度的內摩擦角由,但在大應變情況下(可能有大的剪下位移)則採用殘餘強度的內摩擦角,應以原位測試為主,輔以剪下試驗,本人將工作中有一定結構、不易鬆散砂土試驗指標總結如下表:
土類粗砂中砂
砂土細砂
(表二)
從表二分析:97045號土樣是淤泥質粉質粘土,含水量大,密度小,
孔隙比大幾方面是導致c、值均小的原因,97111與97148樣進行對比會發現樣c、值小很多,形成這種現象的原因是97111塑性指數小使得c值小些,但較小的幹密度是導致c、巾值均小的主要原因;97137是粉土,液限也很小,但c、值都挺大,這是由於該樣大的密度決定的,此樣幹密度1.82已經達到了夯實土的範圍,結構強度很大,因此密度是決定因素。
5.列舉.解析一些±抗剪強度的性質
5.1剪下試驗結果有時和理論上資料存在很大差距,如無粘性土c應為0,而在大多數試驗中測出值不一定為0,這實際也是正常的,因在所測出的抗剪強度指標中,並刁-是i說c值完全代表土凝聚力,而由值也並不完全
孔隙比e
0.4一o.70.4一o.70.4一o.5
0.5—0.6
天然含水天然密度凝聚力c
量15二一l819—22
內摩擦角巾(度)
代表摩擦角,而是兩者互相包含,都代表土的抗剪強度的一部分,有時還會出現c為負值現象,這是由於取環刀時各環刀內土相差太大所致。
5.2正常固結土、超固結土與欠固結土。正常固結土抗剪強度與自重壓力成正比,抗剪強度曲線為通過原點直線,超固結土在地質歷史上受
的固結壓力大幹現在自重壓力,因此抗剪強度曲線與縱座標相交,超固
2.05一1.9o2.05一1.9o2.05
1.95
2—03一l6
4結土抗剪強度與密實砂相似,具有明顯峰值強度及殘餘強度,正常固結土與超固結土殘餘強度相同,殘餘強度大小與受力歷史無關,與礦物成
分、粒度成分有關;欠固結軟土,往往<50kpa法向力下有3a_4。摩擦角
曲線段,50-200kp百下曲線段為橫軸平行線,至300kpa土被擠出剪下盒0.5—0.615一l82.10836
外,角度會為負值。
粉砂5.3在三軸剪下試驗中,不同試驗條件、方法對不同土質也有不同
試驗結果。如不固結不排水剪下(uu)中,飽和粘性土由於剪下過程中
(表一)
沒有得到固結,外力由孔隙水壓力承擔,抗剪強度包線為一條水平線
從表一中可知各類砂土的值變化範圍,在整理成果選用值時還
在固結不排水剪下(cu)中,飽和粘性土得到了固結和uu中數值會有
要考慮砂中組分及細粒含量,如磨圓良好、強度弱的顆粒(如雲母)則由
很大差異。-
值小,堅硬有稜角的顆粒(如石英),則值較大,砂中<o.075mm的顆粒
6.結語
越細,則巾值越小。
影響抗剪強度因素很多,因天然土並非都是均勻的,如土壤含粗顆
4,粘性土抗剪強度指標選用問盟
粒、砂礫、草根、雜物等,而使抗剪強度指標受影響。在剪下試驗中,要粘性土抗剪強度的機理相當複雜,組成粘性土的顆粒細小,粘性
極力減少影響因素,排除異常。
土中粘土礦物由於帶有游離離子,與水相互作用,使粘性土顆粒相互凝
以上主要論述了土樣剪下試驗中抗剪強度指標確定、選用的經驗及
聚,凝結,具有一定連線力,粘性土抗剪強度不僅由摩擦阻力引起,也由
依據,其次解析了影響不同土體c、巾值大小的因素。筆者旨在將經驗、
顆粒間內聚力引起。
總結能更好地付於工作及用到資料整理中,使得資料配套、相關性上合
土的結構連線強度、歷史受力條件及受剪下條件是控制粘性土抗
理化,為計算承載力、評價地基穩定性等工程服務。
剪強度的主要因素。在選用c、巾值時,要綜合考慮物理、化學指標與力學指標關係,參考文獻如含水量大,c、值會偏小,土密度大、孔隙比小會使c、喧偏大土
[1】褚桂棠.工程地質學.地質出版社,1g88.4
的塑性指數是影響c、由顯著的一項指標,塑性指數越大,由值越小,土[2】工程岩土學.石家莊經濟學院體中可溶鹽析出會使顆粒膠結,出現化學連線力,使土抗剪強度顯著提嘲土工試驗規程中華人民共和圓水利部,1999.4
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