第三章 土的力学性质优秀PPT.ppt
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1、第三章 土的力学性质现在学习的是第1页,共33页第一节 土的压缩性一、土压缩变形的特点与机理 土的压缩性是指土在压力作用下体积压缩变小的性 能。土受压后体积缩小是土中固、液、气三相组成部分中的各部分体积减小的结果(主要是气体、水分被挤出、土粒相互移动靠拢的结果)。1.饱和土的压缩过程:是孔隙水压力消散的过程,砂土压缩过程短,压缩性小;细粒土压缩过程较长,压缩量较大。2.非饱和土压缩过程:先排气,再压缩排出水分二、压缩试验压缩定律 1.压缩试验的分类:现在学习的是第2页,共33页试验方法:室内压缩试验现场载荷试验土被压缩的条件:无侧向膨胀(有侧限)试验 有侧向膨胀(无侧限)试验是主要的试验方法
2、2.室内无侧向膨胀压缩试验的过程 1).首先用金属环刀切取土样;2).然后将土样连同环刀一起放入压缩仪内(由于土样受环刀和护环等刚性护壁约束,在压缩过程中只能发生竖向压缩,不可能发生侧向膨胀)。3).通过加荷装置将压力均匀地施加到土样上,压力由小到大逐级增加,每级压力待压缩稳定后,再施加下一级压力。现在学习的是第3页,共33页土的压缩量可通过微表观测,并据每级压力下的稳定变形量,计算出与各级压力相应的稳定孔隙比。Ah0/(1+e0)=A(h0-h1)/(1+e1);e1=e0-h1/h0(1+e0)其中:A-试样的横截面积;h0-土样的原始高度;h1=h0-h1h1-压缩后土样的高度;e0-原
3、始孔隙比;e1-压缩后的孔隙比 现在学习的是第4页,共33页4).求的各级压力Pi作用下,土样压缩性稳定后相应的孔隙比ei,以纵坐标表示孔隙比e,横坐标表示压力p,可绘制出孔隙比与压力的关系曲线-压缩曲线。3.压缩系数在不同的应力条件下,孔隙比变化与压力变化比值。即:a=tg=(e1-e2)/(p2-p1)-压密定律 压密定律表明:在压力变化范围不大时,孔隙比的变化(减小值)与压力的变化(增加值)成正比。现在学习的是第5页,共33页a为压缩系数(单位:Mpa-1),它是表征土压缩性大小的重要指标。a愈大,说明土的压缩变形量越大,以p1=0.1Mpa,p2=0.2Mpa时相对应的压缩系数a1-2
4、作为判断土的压缩性标准。低压缩性土 a1-2 0.1Mpa-1 中压缩性土 0.1 Mpa-1 a1-2 15 Mpa 中压缩性土:4 Mpa 1 超压密状态;R1.0060.005100.0051400现在学习的是第20页,共33页二、三轴剪切试验是测定土的抗剪强度的另一种常用的方法。该方法首先将用橡皮膜包裹着的圆柱形置于密闭容器中,通过液体加压,使试样在三个轴向受到相同的围压3,这时试样中没有剪应力。然后通过活塞杆在试样顶面上加压,试样中产生剪应力,随着垂直压应力r的加大,剪应力随之增大,直至土样被剪坏。这时,作用于土样上的最大主应力1=3+r,最小主应力即3。用1和3可画出一个极限应圆的
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