当前课程知识点:高等土力学 > 第3章 土的强度 > 3.5 土的排水与不排水强度 > 3.5.4 土的排水与不排水强度4
对于非饱和土
由于试样中有空气
它在围压σc增加时
空气体积会被压缩
或被溶解在孔隙水中
这样
试样总的体积会被压缩
其中的有效应力也会改变
所以非饱和土的
UU强度包线在初始段是弯曲的
随着围压的增加
空气被完全压缩及溶解
饱和度接近100%
强度包线就倾向于水平线
下面我们讨论第五个问题
排水和不排水强度指标的工程应用
关于有效应力强度指标
对于砂土
在一般加载速率下
用有效应力强度指标进行分析
对于黏性土
如果在计算中超静孔压已经全部消散
或者土中的孔隙水压力
可以准确地确定
也可以用有效应力强度指标
有效应力强度指标
可以通过排水试验
或者CU+孔压量测来确定
固结不排水强度指标的适用条件是
在一定的围压下固结已经完成
很快施加偏差应力或剪应力
来不及排水或不能排水
在这个图中
在软黏土地基上填方部分(1)
已完成很长时间
填方(1)及地基
已经固结稳定
然后又很快施加上部填方部分(2)
此时验算地基的稳定性
用固结不排水强度指标
在这个图中
黏土心墙土石坝
竣工蓄水后正常使用很长时间
库水位骤降时
对土石坝上游边坡进行稳定性分析
此时对黏土心墙采用固结不排水强度指标
在这个图中
在一个本已稳定的
天然黏性土坡上 很快施工一个填方
此时验算边坡稳定性时
应采用固结不排水强度指标
不排水强度指标的适用条件是
在原来的应力状态上
施加围压σ3
和偏差应力σ1-σ3时
都不排水
存在超静孔压且来不及消散
这里给出了几个例子
(a)是在正常固结软黏土地基上很
快地进行填方工程
(b)是很快施工的黏土心墙土坝刚刚竣工
(c)是在正常固结黏土地基上
很快施工基础及上部结构
对这些工程
验算地基或边坡的稳定性时
应采用不排水强度指标
总的来说
选择强度指标要考虑以下因素
土质 排水条件 施工速度和工况
此外
还要在对工程情况充分了解的基础上
加上合理的经验判断
下面讨论非饱和土的排水强度
关于非饱和土的强度
目前常用的有两种表示方法
即毕肖普法和弗雷德伦德法
根据毕肖甫公式
非饱和土的孔隙压力
和有效应力原理
分别可用式(1)和式(2)表示
其中ua是孔隙气压力
uw是孔隙水压力
x是一个与土的饱和度有关的参数
一般不易确定
在此基础上
就可以用莫尔—库仑理论表示非饱和土的强度
如式(3)所示
弗雷德伦德的非饱和土理论
采用了双应力体系
净应力σ-ua
和基质吸力s=ua-uw
很多情况下uw<0
在此基础上
弗雷德伦德给出了非饱和土强度的表达式
如式(1)所示
也可以表示成式(2)
其中的c’’用式(3)表示
比较Bishop非饱和土强度准则式4可知
ti∙tgφ' =tgφ"
φ" 同样不易确定
这个图给出了三维坐标系中
非饱和土的强度包线
三个坐标轴分别表示净应力σ-ua
基质吸力ua-uw和剪应力τ
在τ(ua-uw)坐标平面上
强度包线的斜率为tgφ"
可见
在这种表示方法中
基质吸力产生的强度
可归纳到黏聚力中
-0.1 岩土工程的学科特点与发展
-0.2 土力学学科的发展历史
-0.3 岩土工程实践的发展
-0.4 理论与工程的检验
-0.5 岩土工程的可持续发展
-第0章 绪论-作业
-1.0 概述
--1.0 概述
--1.0 概述-作业
-1.1 室内试验
--1.1 室内试验-作业
-1.2 模型试验
--1.2 模型试验
--1.2 模型试验-作业
-1.3 原位测试与现场观测
--1.3 原位测试与现场观测-作业
-1.4 试验的检验与验证
-2.1 概述
--2.1 概述
--2.1 概述-作业
-2.2 应力和应变
--2.2 应力和应变-作业
-2.3 土的应力变形特性
--2.3 土的应力变形特性-作业
-2.4 土的弹性模型
--2.4 土的弹性模型-作业
-2.5 土的弹塑性模型的一般原理
--2.5 土的弹塑性模型的一般原理-作业
-2.6 剑桥模型
--2.6 剑桥模型-习题
-2.7 其它典型弹塑性模型
--2.7 其它典型弹塑性模型-作业
-3.1 概述
--3.1 概述-作业
-3.2 土的抗剪强度的机理
--3.2 土的抗剪强度的机理-作业
-3.3 土的强度与土的物理性质
--3.3 土的强度与土的物理性质-作业
-3.4 影响土的强度的外部因素
--3.4 影响土的强度的外部因素-作业
-3.5 土的排水与不排水强度
--3.5 土的排水与不排水强度-作业
-3.6 土的强度理论
--3.6 土的强度理论-作业
-3.7 黏性土的抗拉强度
--3.7 黏性土的抗拉强度-作业
-4.1 概述
--4.1 概述
--4.1 概述-作业
-4.2 饱和土的渗透性和基本方程
--4.2 饱和土的渗透性和基本方程-作业
-4.3 饱和土二维渗流和流网
--4.3 饱和土二维渗流和流网-作业
-4.4 饱和渗流数值计算方法
--4.4 饱和渗流数值计算方法-作业
-4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力
--4.5 非饱和土中水的形态和基质吸力-作业
-4.6 非饱和土土水特征曲线
--4.6 非饱和土土水特征曲线-作业
-4.7 非饱和土的渗透性和数值计算
--4.7 非饱和土的渗透性和数值计算-作业
-5.1 概述
--5.1 概述
-5.2 土的压缩与地基的沉降
--5.2 土的压缩与地基的沉降-作业
-5.3 地基沉降的计算方法
--5.3 地基沉降的计算方法-作业
-5.4 单向固结的普遍方程及一般问题
--5.4 单向固结普遍方程及一般问题-作业
-5.5 土的三维固结理论
--5.5 土的三维固结理论-作业
-5.6 关于土体固结的其他问题简介
--5.6 关于土体固结的其他问题简介-作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 边坡稳定分析方法
-6.3 最小安全系数和潜在滑动面的搜索方法
-6.4 极限平衡法边坡稳定分析的一些结论
-6.5 塑性力学上下限定理简介
-6.6 基于有限单元法的边坡稳定分析
-6 边坡稳定分析-作业