土石方工程与地基处理.ppt

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1、土石方工程与地基处理现在学习的是第1页，共83页一、土石方工程重要性：一、土石方工程重要性：土石方工程是工程施工中的主要项目之一，土方开挖、填筑、运输等工作所需的劳动量和机械动力消耗均很大，往往是影响施工进度、成本及工程质量的因素。现在学习的是第2页，共83页二、土石方工程施工特点：二、土石方工程施工特点：（1）影响因素多且施工条件复杂）影响因素多且施工条件复杂 土壤是天然物质，种类多且成分较为复杂，性质各异又常遭遇地下水的干扰。组织施工直接受到所在地区的地形、地物、水文、地质以及气候诸多条件的影响极大。施工必须具有针对性。现在学习的是第3页，共83页（2）量大面广且劳动繁重）量大面广且劳动繁

2、重 如给排水管道施工属线型工程，长度常达数公里，甚至数十公里，而某些大型污水处理工程，在场地平整和大型基坑开挖中，土石方施工工程量可达数十万到百万立方米。对于量大面广的土石方工程，为了减轻劳动强度，提高劳动生产率，加快工程进度，降低工程成本，应尽可能采用机械化施工来完成。现在学习的是第4页，共83页（3）质量要求高，与相关施工过程紧）质量要求高，与相关施工过程紧密配合密配合 土石方施工，不仅要求标高和断面准确，也要土体有足够强度和稳定性。常需与相关的施工排水、沟槽支撑和基坑护壁、坚硬岩土的爆破开挖等施工过程密切配合现在学习的是第5页，共83页 施工前要作好调查研究，搜集足够的资料，充分了解施工

3、区域地形地物、水文地质和气象资料；掌握土壤的各类和工程性质；明确土石方施工质量要求、工程性质、施工工期等施工条件，并据此作为拟定施工方案、计算土石方工程量、选择土壁边坡和支撑、进行排水或降水设计、选择土方机械、运输工具及施工方法等的依据。现在学习的是第6页，共83页 在给水排水管道和构筑物工程中，常会遇到一此软弱土层，当天然地基的承功力不能满足要求时，就需要针对当地地基条件，采用合理、有效和经济的施工方案，对地基进行加固或处理。现在学习的是第7页，共83页三、本章内容：三、本章内容：土的工程性质及分类；施工场地平整；沟槽与基坑开挖、支撑设置；土方回填与夯实；地基加固处理；土石方爆破施工。现在学

4、习的是第8页，共83页第一节第一节 土的工程性质及分类土的工程性质及分类一、土的组成一、土的组成 土是由岩石风化生成的松散沉积物，其组成复杂、作用机理复杂。是由颗粒（固相）、水（液相）和气（气相）所组成的三相体系。现在学习的是第9页，共83页（一）土的固体颗粒（一）土的固体颗粒 1、土的颗粒级配、土的颗粒级配 粒组：粒组：通常是把大小相近的土粒合并为一组，称为粒组。粒组分类：粒组分类：不同的粒组具有不同的性质，工程上以尺度为参照，采用的粒组为六大粒组，即漂石、卵石、圆砾、砂粒、粉粒及粘粒。现在学习的是第10页，共83页土粒粒组的划分 表1-1 砂粒和粉粒的界限粒径，规范砂粒和粉粒的界限粒径，规

5、范砂粒和粉粒的界限粒径，规范砂粒和粉粒的界限粒径，规范GBJ7-89GBJ7-89采用采用采用采用0.075mm0.075mm。粒粒 组组 名名 称称粒径范围（粒径范围（mmmm）一一 般般 特特 征征漂石或块石颗粒漂石或块石颗粒200200透水性大，无粘性，无毛细水透水性大，无粘性，无毛细水卵石或碎石颗粒卵石或碎石颗粒2002020020透水性大，无粘性，无毛细水透水性大，无粘性，无毛细水圆砾或角砾颗粒圆砾或角砾颗粒202202透透水水性性大大，无无粘粘性性，毛毛细细水水上上升升高高度度不不超超过过粒径大小粒径大小砂砂 粒粒20.0520.05易易透透水水，当当混混入入云云母母等等杂杂物物时

6、时透透水水性性减减小小，而而压压缩缩性性增增加加；无无粘粘性性遇遇水水不不膨膨胀胀，干干燥燥时时松松散散；毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大毛细水上升高度不大，随粒径变小而增大粉粉 粒粒0.050.050.0050.005透透水水性性小小；湿湿时时有有粘粘性性，遇遇水水膨膨胀胀小小，干干时时稍稍有有收收缩缩；毛毛细细水水上上升升高高度度较较大大较较快快，极极易易出现冻胀现象出现冻胀现象粘粘 粒粒0.0050.005透透水水性性很很小小；湿湿时时有有粘粘性性，可可塑塑性性，遇遇水水膨膨胀胀大大，干干时时收收缩缩显显著著；毛毛细细水水上上升升高高度度大大，且速度较慢且速度较慢现在学习的是第11页

7、，共83页颗粒级配：颗粒级配：土中某粒组的土粒含量为该粒组中土粒质量与干土总质量之比，常以百分数表示。而土中各粒组相对含量百分比称为颗粒级配。确定级配方法：确定级配方法：用筛分法和比重计法测定。前者适用于粒径大于0.075mm的土，后者适于粒径小于0.075mm的土。现在学习的是第12页，共83页颗粒级配的表示颗粒级配的表示:根据土粒分析试验结果，在半对数坐标纸上，以纵坐标表示小于某粒径的土粒含量百分比，横坐标表示粒径（用对数座标），绘出颗粒级配曲线。现在学习的是第13页，共83页现在学习的是第14页，共83页土粒级配曲线的使用：土粒级配曲线的使用：根据土粒级配曲线陡度可判定土的均匀程度。若颗

8、粒级配曲线陡降，说明该土粒的粒径大小相差不悬殊，土粒较均匀，级配不好；若颗粒级配曲线平缓，说明该土粒的粒径大小相差悬殊，土粒不均匀，级配良好。现在学习的是第15页，共83页不均匀系数不均匀系数Ku：评价土的均匀程度的指标用评价土的均匀程度的指标用其表达式为：式中 d10小于某粒径土粒质量累计百分数为 10%时对应的粒径，称为有效粒径；d60小于某粒径土粒质量累计百分数为 60%时对应的粒径，称为限定粒径。在工程上Ku5时土是不均匀的，但级配良好。现在学习的是第16页，共83页2、土粒的矿物成分、土粒的矿物成分 土的固体颗粒构成土的骨架，是由矿物所组土的固体颗粒构成土的骨架，是由矿物所组成的。成

9、的。组成固体颗粒的矿物有原生矿物、次生矿物组成固体颗粒的矿物有原生矿物、次生矿物和有机化合物。和有机化合物。现在学习的是第17页，共83页碎石土和砂土颗粒组成：碎石土和砂土颗粒组成：由原生矿物所组成，即由石英、长石和云母等组成，即大颗粒变为小颗粒的简单机械破碎。现在学习的是第18页，共83页粉粒的矿物成分粉粒的矿物成分:石英和难溶的盐类CaCO3、MgCO3等颗粒。粘粒的矿物成分粘粒的矿物成分:粘土矿物、氧化物、氢氧化物和各种难溶盐类。粘土矿物由于晶片结合情况不同，有蒙脱石、伊里石和高岭石三类。现在学习的是第19页，共83页高岭石的晶格结构较为稳定，亲水性小，故其膨胀性和可塑性较小，对于其它物

10、质的吸附能力也不大。蒙脱石与高岭石比较起来，具有截然不同的性质。蒙脱石的晶格结构不稳定，水容易渗入，亲水性就大，它与水结合的能力远高于高岭石当它与水作用时，具有极大的膨胀性、可塑性。我国湖北、安徽和西南地区有一种膨胀土，它不仅具有浸水后能严重膨胀，而且具有水分蒸发后又会严惩收缩的性质，这是因为这种土含有大量蒙脱石所致。现在学习的是第20页，共83页v伊里石的性质介于高岭石与蒙脱石之间，但比较接近于蒙脱石。v粘粒组除上述矿物外，还有腐殖质等胶态物质它的颗粒很微小，能吸附大量水分子。现在学习的是第21页，共83页（二）土中水和气体二）土中水和气体v1 1、土中水、土中水v土中水可以处于液态、固态和

11、气态。土中水可以处于液态、固态和气态。v当土中温度在0以下时，土中水冻结成冰，形成冻土，其强度增大。但冻土融化后，强度急剧降低,土中气态水，对土的性质影响不大.现在学习的是第22页，共83页v土中液态水可分为结合水和自由水：土中液态水可分为结合水和自由水：v（1 1）结合水）结合水v 结合水是指受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。由于粘粒表面一般带有负电荷，使土粒周围形成电场，在电场范围内的水分子和水溶液中的阳离子一起被吸附在土粒表面。现在学习的是第23页，共83页v结合水分为强结合水和弱结合水。v强结合水：紧靠土粒表面的结合水。它没有溶解能力，不能传递静水压力，只有在105温度时才蒸发。这

12、种水性质接近固体,具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。现在学习的是第24页，共83页现在学习的是第25页，共83页v弱结合水:存在于强结合水外围的一层结合水。它仍不能传递静水压力，但水膜较厚的弱结合水能向邻近较薄水膜缓慢转移。粘性土中含有较多的弱结合水时，土具有一定的可塑性。现在学习的是第26页，共83页v（2 2）自由水）自由水v自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水。它的性质与普通水一样，服从重力定律，能传递静水压力，冰点为0，有溶解能力。v自由水分为自由水分为:重力水和毛细水。重力水和毛细水。现在学习的是第27页，共83页重力水重力水：指受重力作用而移动的自由水。它存在于地下水位以下的透水

13、层中。毛细水：毛细水：毛细水受到它与空气交界面处表面张力的作用，它存在于潜水位以上的透水土层中。现在学习的是第28页，共83页2、土中气体 土中气体有与大气相连通的和封闭的。在粗粒土中常见到与大气相联通的空气，它对土的力学性质影响不大。在细粒土中则常存在与大气隔绝的封闭气泡，它在外力作用下具有弹性，并使土的透水性减小。现在学习的是第29页，共83页二、土的三相比例指标二、土的三相比例指标 土中的土粒、水和气三部分的质量（或重力）与体积之间的比例关系，随着各种条件的改变而变化，土的疏密、轻重、软硬、干湿等性质，可通过某些表示其三相组成比例关系的指标反映出来。现在学习的是第30页，共83页用指标、

14、图表示土的三相组成，见下图。现在学习的是第31页，共83页现在学习的是第32页，共83页指标含义：ms土粒的质量；mw土中水的质量；ma土中气的质量（ma0）；m土的质量：m=ms+mwVs土粒的体积；Vw土中水的体积；Va土中气的体积；V土的体积：V=Vs+Vw+Va土粒的重力：Gs=msg土中水的重力：Gw=mwg土的重力：G=mg现在学习的是第33页，共83页1 1、土的密度、土的密度 通常砂土，=1.62.0t/m3；粘性土和粉土，1.82.0t/m3。现在学习的是第34页，共83页2、土的重力密度、土的重力密度 单位体积土所受的重力称为土的重力密度，简称土的重度，并以表示 砂土=16

15、20KN/m3，粘性土和粉土，=1820KN/m3。现在学习的是第35页，共83页3、土粒相对密度（比重）、土粒相对密度（比重）ds 现在学习的是第36页，共83页土粒比重参考值土的类别砂土粉土粘性土粉质粘土粘土土粒比重2.652.692.702.712.722.732.732.74现在学习的是第37页，共83页4、土的含水量、土的含水量 土中水的质量与土粒质量之比（用百分数表示）称为土的含水量，并以表示：含水量的数值和土中水的重力与土粒重力之比（用百分数表示）相同，即：现在学习的是第38页，共83页5、土的干密度、土的干密度d 单位体积土中土粒的质量称为土的干密度，并以d表示：土的干密度值一

16、般为1.31.8t/m3。现在学习的是第39页，共83页6、土的干重度、土的干重度d l l土的单位体积内土粒所受的重力称为土的干重度，并以d表示：现在学习的是第40页，共83页7、土的饱和重度、土的饱和重度sat 土中孔隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度，并以sat表示：现在学习的是第41页，共83页8、土的有效重度、土的有效重度 地下水位以下的土受到水的浮力作用，扣除水的浮力的单位体积上所受的重力称为土的有效重 度，并以表示：现在学习的是第42页，共83页9、土的孔隙比、土的孔隙比 土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比，并以e表示：e1.0的土是疏松的，压缩性高。现在学习的是第43页

17、，共83页10、土的孔隙率、土的孔隙率n 土中孔隙体积与总体积之比（用百分数表示）称为土的孔隙率，并以n表示：现在学习的是第44页，共83页11、土的饱和度、土的饱和度Sr 土中水的体积与空隙体积之比（用百分数表示）称为土的饱和度，并以Sr表示：（1-14）根据饱和度Sr的数值可把细砂、粉砂等土分为稍湿、很湿和饱和三种湿度状态，见表。现在学习的是第45页，共83页三、无粘性土的密实度三、无粘性土的密实度无粘性土定义：无粘性土定义：砂土、碎石土统称为无粘性土，它的密实度对其工程性质有重要的影响。现在学习的是第46页，共83页判别砂土的密实度的方法判别砂土的密实度的方法：1、采用天然孔隙比的大小来

18、判别砂土的密实度，是一种较简捷的方法。但不足之处是不能反映砂土的级配和形状的影响。现在学习的是第47页，共83页2、用砂土相对密度相对密度Dr作为砂土密实度分类指标。相对密度Dr为：式中：emax砂土最松散状态时的孔隙比；emin砂土最密实状态时的孔隙比；e砂土的天然孔隙比。若砂土天然孔隙比接近最小孔隙比emin时相对密度Dr较大，砂土处于较密实状态；若e接近emax，Dr较小，砂土处于疏松状态。现在学习的是第48页，共83页3、判定界限：根据Dr值可将砂土密 实度划分为下列几种：1Dr0.67 密实的 0.67Dr0.33 中密的 0.33Dr0 松散的现在学习的是第49页，共83页 用用相

19、相对对密密度度表表示示砂砂土土密密实实度度，要要在在现现场场采采取取原原状状砂砂样样以以求求得得土土的的天天然然孔孔隙隙比比，而而取取原原状状砂砂样样常常较较困困难难。故故规规范范推推荐荐用用现现场场标标标标准准准准贯贯贯贯入入入入试试试试验验验验锤锤锤锤击击击击数数数数N N确确确确定定定定砂砂砂砂土土土土密密密密实实实实度度度度，标准如表标准如表标准如表标准如表。砂土的密实度砂土的密实度密实度松散稍密中密密实标准贯入试验锤击数NN1010N1515N3030N碎石土可以根据野外鉴别方法分为密实、中密、稍密三种碎石土可以根据野外鉴别方法分为密实、中密、稍密三种 现在学习的是第50页，共83页

20、四、粘性土的物理特征四、粘性土的物理特征（一）界限含水量（一）界限含水量粘性土随着含水量的增加而分别处于固态、半固态、可塑及流动状态，如图所示。现在学习的是第51页，共83页界界限限含含水水量量：粘粘性性土土由由一一种种状状态态转转到到另另一一种状态的分界含水量，称为界限含水量。种状态的分界含水量，称为界限含水量。液液限限：土由可塑状态转到流动状态的界限含水量称为液限液限，用符号wL表示。塑塑限限：由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限塑限，用符号wp表示。缩缩限限：由固态转到半固态的界限含水量称为缩限缩限，用符号ws 表示。指标都用百分数表示。现在学习的是第52页，共83页土的界限含水量和

21、土粒组成、矿物成分、土粒表面吸附阳离子性质等有关，是这些因素的综合反映，对粘性土的分类和工程性质评价有重要意义。土的界限含水量和土粒组成、矿物成分、土粒表面吸附阳离子性质等有关，是这些因素的综合反映，对粘性土的分类和工程性质评价有重要意义。现在学习的是第53页，共83页（二）塑性指数和液性指数（二）塑性指数和液性指数 1、塑塑性性指指数数：液液限限和和塑塑限限是是土土处处于于可可塑塑状状态态的的上上限限和和下下限限含含水水量量。省省去去%符号后的液限和塑限的差值称为塑性指数，用符号Ip表示，即：塑性指数全面反映了影响粘性土特征的各种因素，故规范按塑性指数对粘性土分类。现在学习的是第54页，共8

22、3页2、液液性性指指数数：是是判判别别粘粘性性土土软软硬硬状状态态的的指指标标，是是粘粘性性土土的的天天然然含含水水量量和和塑塑限限的的差差值值（附附去去%）与塑性指数之比，用IL表示，即：根据液性指数值，可将粘性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种状态，其划分标准见表现在学习的是第55页，共83页粘性土状态的划分 表1-5状态状态坚硬坚硬硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑流塑流塑液性指液性指数数I IL L000I0IL L0.250.250.25I0.25IL L0.750.750.75 0.751.01.0现在学习的是第56页，共83页五、土的工程分类五、土的工程分类 在建筑工程中，常把土作为

23、建筑物地基，因此需要对土进行分类。我国建筑地基基础规范（JGJ79-91）规定：粗粒土按颗粒级配分类，细粒土按塑性指数分类。现在学习的是第57页，共83页1、碎石土是粒径大于、碎石土是粒径大于、碎石土是粒径大于、碎石土是粒径大于2mm的颗粒超过总重的颗粒超过总重50%的土。的土。碎石土根据颗粒级配及形状分为漂石或块石、碎石土根据颗粒级配及形状分为漂石或块石、卵石或碎石、圆砾或角砾，其分类标准如表所示。卵石或碎石、圆砾或角砾，其分类标准如表所示。现在学习的是第58页，共83页碎石土的分类表碎石土的分类表碎石土的分类表碎石土的分类表土的名称土的名称土的名称土的名称颗粒形状颗粒形状颗粒形状颗粒形状粒

24、粒粒粒 组组组组 含含含含 量量量量漂漂漂漂 石石石石块块块块 石石石石圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为主主主主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于200mm200mm的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的50%50%卵卵卵卵 石石石石碎碎碎碎 石石石石圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为主主主主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于20mm20mm的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的50%50%圆圆圆圆 砾砾砾砾角角角角 砾砾

25、砾砾圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为圆形及亚圆形为主主主主棱角形为主棱角形为主棱角形为主棱角形为主粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的的颗粒超过全重的50%50%现在学习的是第59页，共83页2、砂土、砂土、砂土、砂土 砂砂土土是是指指粒粒径径大大于于2mm的的颗颗粒粒含含量量不不超超过过全全重重50%、粒径大于、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重的颗粒超过全重50%的土。的土。砂砂土土按按颗颗粒粒级级配配分分为为砾砾砂砂、粗粗砂砂、中中砂砂和和粉粉砂砂。其分类标准见表其分类标准见表1-71-7。现在学习的是第60页，共83页

26、砂土分类砂土分类 表表1-7土土土土 的的的的 名名名名 称称称称颗颗颗颗 粒粒粒粒 级级级级 配配配配砾砾砾砾 砂砂砂砂粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重25%25%50%50%粗粗粗粗 砂砂砂砂粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重50%50%中中中中 砂砂砂砂粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重50%50%细细细细 砂砂砂砂粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒占全重的颗粒占

27、全重的颗粒占全重的颗粒占全重85%85%粉粉粉粉 砂砂砂砂粒径大于粒径大于粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重的颗粒占全重50%50%现在学习的是第61页，共83页3、粉土 粉土是指塑性指数Ip小于或等于10，而粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。粉土含有较多粒径为0.050.0005mm的粉粒，其工程性质介乎粘性土和砂土之间。现在学习的是第62页，共83页4、粘性土、粘性土 粘粘粘粘性性性性土土土土是是是是指指指指塑塑塑塑性性性性指指指指数数数数Ip大大于于1010的的的的土土土土。这这这这种种种种土土土土含含含含有有有有大大大大

28、量量量量的的的的粘粘粘粘粒粒粒粒（17现在学习的是第63页，共83页5 5、人工填土、人工填土由由由由于于于于人人人人类类类类活活活活动动动动而而而而形形形形成成成成的的的的堆堆堆堆积积积积物物物物，分分分分为为为为素素素素 填填填填 土土土土、杂杂杂杂 填填填填 土土土土、冲冲冲冲 填填填填 土。土。土。土。土土 的的 名名 称称组组 成成 物物 质质素素 填填 土土由由碎碎石石土土、砂砂土土、粉粉土土、粘粘性性土土等等组组成的填土成的填土杂杂 填填 土土含含有有建建筑筑垃垃圾圾，工工业业废废料料、生生活活垃垃圾圾等杂物的填土等杂物的填土冲冲 填填 土土由水力冲填泥砂形成的填土由水力冲填泥砂

29、形成的填土现在学习的是第64页，共83页六、土的压实性六、土的压实性 压实是指用机械的方法，如静力的、振动的、冲击的设备使土密实的，压实可以认为是由于排除空气使土的孔隙减少。（每增加1个大气压，水的密度增加二万分之一）。现在学习的是第65页，共83页最优含水量：在一定的压实能量下使土最容易密实，并能达到最大密实度时的含水量，称为最优含水量，用wop表示。相对应的干密度称最大干密度，以max表示。绘制干密度d和含水量w的关系曲线，称为击实曲线。现在学习的是第66页，共83页现在学习的是第67页，共83页 对同一种土，若改变击实能量，则曲线的基本形态对同一种土，若改变击实能量，则曲线的基本形态不变

30、，如图不变，如图1-6所示，但位置却发生移动，随着击实能量的增大，曲线向斜上方移动，也即加大击实能量，最大干密度增大，最优含水量却减小。现在学习的是第68页，共83页当无击实试验资料时，最大干密度可按下式计算：现在学习的是第69页，共83页式中dmax压实填土最大干密度；经验系数，粘土取0.95，粉质粘土取0.96，粉土取0.97；w水的密度；ds土粒相对密度；wop最优含水量（%），可按当地经验或取wp+2，粉土取1418。当压实填土为碎石或卵石时，基最大干密度可取2.0 2.2t/m3。现在学习的是第70页，共83页压实系数c：施工时所控制的土的干密度d与最大干密度dmax之比称为压实系数

31、c。压实系数：0.940.96以上。现在学习的是第71页，共83页七、土的力学性质七、土的力学性质（一）土的压缩性 地基土在压力作用下体积减少的性质，称为土的压缩性。土的压缩性，从土的组成来说，不外乎是孔隙中水和气体体积的减小和固体颗粒的变形。研究表明：在压力变化不大的情况（一般在1kPa之间），颗粒和水的压缩量与土的总压缩量之比是很微小的，可以忽略不计。所以可以说，土体的压缩是由于其中孔隙体积的减小。现在学习的是第72页，共83页、压缩试验和压缩曲线 室内压缩试验，用侧限压缩仪来进行。现在学习的是第73页，共83页通过压缩试验，可以得到表示土的孔隙比e与压力p关系的压缩曲线。现在学习的是第7

32、4页，共83页e-p曲曲线线在在压压力力p1、p2变变化化不不大大的的情情况况下下，其其对对应应的的曲曲线线段段，可可近近似似看看作作直直线线，这这段段直线的斜率直线的斜率tanx，称为土的压缩系数，称为土的压缩系数a。单位是单位是-1。现在学习的是第75页，共83页压压缩缩系系数数：是评价地基土压缩性高低的重要指标之一。从曲线上看它不是一个常量，而与所取的p1、p2大小有关。在工程实践中，通常以p1=100kPa和p2=200kPa求出的压缩系数a1-2来评价土的压缩性高低。当 a1-20.1Mpa-1时，属低压缩性土；0.1MPa-1a1-20.5Mpa-1时，属中压缩性土；a1-20.5

33、Mpa-1时，属高压缩性土。现在学习的是第76页，共83页（二）土的抗剪强度（二）土的抗剪强度土的抗剪强度是指土抵抗剪切破坏的能力。1、直接剪切试验现在学习的是第77页，共83页利利用用直直接接剪剪切切仪仪确确定定土土的的抗抗剪剪强强度度，如如图图1-9所所示示，土土样样放放在在面面积积为为A的的剪剪力力盒盒内内，受受垂垂直直压压力力N和和水水平平力力T的的作作用用，此此时时在在土土样样内内产产生生法法向向应力应力：而在剪切面上产生剪应力而在剪切面上产生剪应力：现在学习的是第78页，共83页随随T的的增增大大而而增增大大。但但T在在一一定定限限值值内内并并不不会会导导致致土土样样剪剪切切破破坏

34、坏，这这是是因因为为在在剪剪切切面面上上产产生生的的剪剪应应力力小小于于土土的的抗抗剪剪强强度度时时，土土样样就就不不会会被被剪剪坏坏。当当T增增加加到到T时时，土土样样破破坏坏。土土样样开开始始破破坏时，剪切面上的剪应力称为土的抗剪强度坏时，剪切面上的剪应力称为土的抗剪强度f。T随随N的增大而增大。的增大而增大。现在学习的是第79页，共83页以不同的N和T进行34次试验，得出不同的、f值，在直角坐标纸上将各个、f点连接成一直线，该线 称土的抗剪强度曲线。见图1-10、1-11。现在学习的是第80页，共83页上述直线方程式如下：上述直线方程式如下：砂土类土砂土类土粘土类土粘土类土 上述公式统称

35、为抗剪强度的库伦定律。其中上述公式统称为抗剪强度的库伦定律。其中为为直线与水平轴的夹角，直线与水平轴的夹角，c为直线在纵轴上的截距。在一为直线在纵轴上的截距。在一定试验条件下得出的定试验条件下得出的、c值，一般能反映土的抗剪值，一般能反映土的抗剪强度的大小，故强度的大小，故与与c称为土的抗剪强度指标。称为土的抗剪强度指标。现在学习的是第81页，共83页从库伦定律可以看出两点，（1）土的抗剪强度与金属等材料一般所指的抗剪强度不同，它不是定值，而是随着剪切面上的正应力大小而变化。（2）砂土的抗剪强度仅由内摩擦力组成，而粘性土的抗剪强度包括内摩擦力和粘聚力两个组成部分。现在学习的是第82页，共83页内摩擦力tan来源于两方面：一是剪切面上颗粒与颗粒粗糙面产生的滑动摩擦阻力，二是由于颗粒之间的嵌入和联锁作用而产生的咬合力。粘聚力c是由于土粒之间的胶结作用、结合水膜以及水分子引力等作用而形成的，土颗粒越细，塑性愈大，其粘聚力也愈大。从理论上确定地基承载力，评价地基稳定性，分析边坡稳定性以及计算挡土墙的土压力，都需要研究土的抗剪强度。现在学习的是第83页，共83页