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3.3土的強(qiáng)度與土的物理性質(zhì)(內(nèi)因)3.3.1影響土強(qiáng)度的因素影響土強(qiáng)度的一般物理性質(zhì)孔隙比e與砂土抗剪強(qiáng)度關(guān)系——臨界孔隙比ecr孔隙比與黏土強(qiáng)度——真強(qiáng)度理論e為土的孔隙比;C
代表土的組成,component;H代表應(yīng)力歷史,history;T表示溫度,temperature;
和
分別表示應(yīng)變和應(yīng)變率;S表示土的結(jié)構(gòu),Structure;c和
為黏聚力及內(nèi)摩擦角。其中各種因素并不獨(dú)立,可能相互重疊。影響土強(qiáng)度的因素組成(C)、狀態(tài)(e)和結(jié)構(gòu)(S)(1)組成:礦物成分,顆粒大小與級配,顆粒形狀,含水量(飽和度)以及黏性土的離子和膠結(jié)物種類等因素。(2)狀態(tài):砂土的相對密度;黏土的孔隙比。(3)結(jié)構(gòu):顆粒的排列與相互作用關(guān)系。2.外部因素溫度、應(yīng)力狀態(tài)(圍壓、中主應(yīng)力)、應(yīng)力歷史、主應(yīng)力方向、應(yīng)變值、加載速率及排水條件。1.內(nèi)部因素影響土強(qiáng)度的一般物理性質(zhì)
(組成與狀態(tài))1.顆粒礦物成分2.顆粒的幾何性質(zhì)3.土的級配4.土的狀態(tài)5.土的結(jié)構(gòu)6.剪切帶的形成及其影響?zhàn)ね粒焊邘X土>伊里土>蒙特土粗粒土:含云母、泥巖等,摩擦角明顯變小-礦物本身滑動(dòng)摩擦角??;顆粒易于破碎圖3-17常見礦物的滑動(dòng)摩擦角1.顆粒礦物成分對滑動(dòng)摩擦角的影響(1)顆粒尺寸的大小的影響一方面,大尺寸顆粒具有較強(qiáng)的咬合,可能增加土的剪脹,從而提高強(qiáng)度;另一方面,大尺寸顆粒在單位體積中顆粒間接觸點(diǎn)少,接觸點(diǎn)上應(yīng)力加大,顆粒更容易破碎,從而減少剪脹,降低了土的強(qiáng)度。2.粗粒土顆粒的幾何性質(zhì)大小、棱角、針片狀……如果均勻的細(xì)砂與粗砂具有相同的孔隙比e,二者的內(nèi)摩擦角
基本相同。但由于細(xì)砂的emin要大,所以這時(shí)細(xì)砂的相對密度Dr要高。如果相對密度Dr相同,則粗砂的內(nèi)摩擦角
大。對于砂土①在淹其他圖條件爛相同巴時(shí),犁顆粒懶表面俗糙度裕增加較將會(huì)驗(yàn)增加續(xù)砂土的壓內(nèi)摩異擦角蜻。②粗眠粒土太的針決、片戚狀形身狀及銜棱角扶的影浪響較伙復(fù)雜列:(a獎(jiǎng))加強(qiáng)需了顆恨粒間緒的咬謙合作坦用:
。(b鏟)針片和狀顆投粒更找易于妨折斷府,棱突角易構(gòu)于折路損:
。(2勁)表方面糙在度、針、愈片狀筍形狀借及棱火角顆拖粒棱角童與針禍片狀叮顆粒在同遵樣較司低圍飲壓下(1)砂軟土由砌于單茶位體側(cè)積接次觸點(diǎn)除多,存顆?;牌扑榫V一般捕不嚴(yán)距重,朵其棱囑角使蛾抗剪登強(qiáng)度墾增加島(河植砂與巧山砂東);(2)碎蔽石土巧由于卻單位躁體積宋內(nèi)接波觸點(diǎn)紫少,得它們餐其強(qiáng)輛度提憲高不做明顯后,甚朗至減作?。ㄟm碎石角與卵尖石)豪。3.關(guān)土的嫌級配壟—級配榜良好慰:密度根增加剪脹旺性增婦強(qiáng)觸點(diǎn)艷增加通與接濱觸應(yīng)虜力減權(quán)小有利客于強(qiáng)礦度提穴高4.綢土的賞狀態(tài)孔隙蔽比e及相咳對密還度Dr——干影響螞強(qiáng)度位的重還要因巾素,攪密度巴大其茄強(qiáng)度盡提高滋。砂土刪(以鍋石英蜘為主隔)的午干與反濕:朋二者抖一般露接近樸,相蔬差1~展2。5.土寺的結(jié)燭構(gòu):婦強(qiáng)度料有所山提高誕,并扁且表冒現(xiàn)出柱各向伙異性6.剪院切帶烤的形跟成及丑其影簡響:錢應(yīng)變慚軟化革與殘捎余強(qiáng)鑼度圖3費(fèi)-1立8正常朵固結(jié)錢黏土胞的強(qiáng)嘆度-付礦物周及塑父性指靈數(shù)關(guān)劃系靜壓揉搓圖3慚-1賓9黏性易土的嘆結(jié)構(gòu)桿性對紋強(qiáng)度墻的影去響(a伯)兩隸種制般樣方引法(b埋)單妨軸壓貪縮(瞎無側(cè)掙限)若試驗(yàn)靜壓揉搓圖3瓜-2喘0砂土盤制樣昂方法俊造成叨的結(jié)監(jiān)構(gòu)性暗對強(qiáng)套度的桶影響各種擱影響曲砂土圈內(nèi)摩集擦角蔑的物抵理因足素影響閘砂土虎內(nèi)摩倚擦角那的物族理因補(bǔ)素3.械4.牙3孔隙治比e與砂才土抗角剪強(qiáng)耍度關(guān)鐮系—宋—臨界惜孔隙販比ecr天然燥休止盞角:
r松砂溪的天雁然休閉止角
r天然腎沙丘圖3熔-2較2相同碰圍壓暈下密統(tǒng)砂與寇松砂辱的三待軸試其驗(yàn):鞋破壞寒時(shí)孔邁隙比壞接近圖3縣-2維3臨界僑孔隙努比ecr是指隙在在鼠三軸遵試驗(yàn)讓加載改過程迎中,漲達(dá)到汗極限費(fèi)應(yīng)力偶差(
1-
3)ul訴t,軸燙向應(yīng)牧變連刺續(xù)增漠加,督最終便試樣茶體積勢幾乎睜不變倘時(shí)的倉孔隙基比。也可道以敘痕述為旨:在穗一種繡圍壓貫下,非用具卷有臨坦界孔鉛隙比票的砂除試樣互進(jìn)行識排水植三軸搞試驗(yàn)袖,偏標(biāo)差應(yīng)熔力達(dá)若到(
1-
3)ul驕t時(shí),外試樣訪的體他應(yīng)變勻?yàn)榱闾?;或者妨不排宰水試塞?yàn)破暈壞時(shí)廁的孔宗隙水洽壓力朗(灘孔隙彈水壓看力系村數(shù)A)為坊零。臨界釘孔隙魄比ecr圖3蹄-2蘆4臨界竟孔隙比比與則圍壓
制樣永孔隙因比e
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v制樣珠孔隙結(jié)比e-圍墻壓
3-破諷壞時(shí)角體應(yīng)何變
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3-破泄壞時(shí)厭體應(yīng)新變
v簡化關(guān)系孔隙耕比與謊黏土凈強(qiáng)度紫——摩真強(qiáng)提度理脫論正常蹄固結(jié)著黏土爛的強(qiáng)何度包鄰線過婆原點(diǎn)零:但錄各圍字壓下感的密闖度不歇同實(shí)際關(guān)上存宿在粘家聚力圖3敵-2控6真強(qiáng)妹度理挨論伏斯贏列夫私的真田強(qiáng)度少理論攔:破壞偉時(shí)的漆含水院
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