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下载所得到的文件列表第五章 第一节 压缩性.ppt
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第五章土的力学性质土的力学性质是指土在外力作用下所表现的性质,主要包括土的压缩性和抗剪性,亦即土的变形和强度特性。土的力学性质是土的工程地质性质的最重要组成部分,与工程建筑物的稳定和正常使用关系极为密切,其指标可被工程设计直接采用。土的压缩性和抗剪性是在不同应力状态下表现出来的。在压应力作用下,土体产生压缩变形,表现出可压缩性; 在剪应力作用下,土体产生剪切变形,表现出土的抗剪性或强度特征。土的力学性质主要决定于土的物质组成、结构构造特点;同时,与受力条件关系密切。本章重点讲述土在静荷载作用下的力学性质。第四章第1页/共 46 页土的力学性质主要取决于土的物质组成、结构和构造特点,还与受力条件有关。粗粒土与细粒土,非饱和土与饱和土,天然土和扰动土之间,其力学性质存在较大差异,必须区别对待。在工程实践中,土体除受静荷载作用外,还可能受动荷载作用,如地震、机器振动、打桩、夯击等。土在动荷作用下所表现出的力学性质较为复杂,这里不做详细阐述,只作为影响力学性质因素之一加以简述。至于与填土工程关系密切的土的击实性,将在第三节中阐述。本章将着重研究在静荷载作用下土的压缩性和抗剪性。第一节土的压缩性一、土压缩变形的本质?土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。土体积被压缩变小只有三种可能; ①土粒本身的压缩变形; ②孔隙中不同形态的水和气体的压缩变形; ③孔隙中部分水和气体被挤出,土粒相互靠拢使孔隙体积减少。?土的压缩变形主要是由于孔隙中的水分和气体被挤出, 土粒相互移动靠拢,孔隙体积减少而引起的。这种压缩变形的过程与水和气体的排出速度有关,开始时变形速度较大,然后随着颗粒之间接触点的增加,变形逐渐减弱。第四章第2页/共 46 页对饱和土而言,土的压缩主要是由孔隙中的水被挤出所致,压缩过程同排水过程一致。非饱水土的压缩,首先是气体外逸;随着时间的延续,土的饱和度逐渐增大。当气体全部排出土达到饱和状态后,其压缩过程与饱水土相同。根据工程的不同持点,土的压缩变形可能在不同条件下进行。如受压土的周围受到限制时,受压过程中基本上不能向侧面膨胀,只能发生垂直方向变形,称为无侧胀压缩或有侧限压缩,基础砌置较深的建筑物地基土的压缩近似此条件。如受压土的周围基本上没有限制,受压过程中除垂直方向发生变形外,还将发生侧向的膨胀变形,这种情况称有侧胀压缩或无侧限压缩。二、土的压缩试验与压缩定律侧限压缩试验(一)压缩试验第四章第3页/共 46 页???? ii w seh Ge eh heee hhe he h A Vs ??????????????????1 1 1 111 0 0 0 00 101 1 101 10 0???其中: 不变, 受压前后?压缩曲线是室内压缩实验的成果,它是土的孔隙比 e 与所受压力 P的关系曲线。 Ae h Vs 0 01??第四章第4页/共 46 页?压缩性曲线的形状与土样的成分、结构、状态及受力历史等有关。?压缩性不同的土,其 e-p 曲线的形状不同。曲线愈陡,说明压力增加时孔隙比减小得多,土易变形,压缩性愈高。第四章第1页第四章第5页/共 46 页压缩稳定后的孔隙比; 相应于压缩稳定后的孔隙比; 相应于; 加应力之和应力与附相当于某深度处的自重; 应力相当于某深度处的自重; 单位为称为压缩系数式中压缩系数作用下的压缩性。就表示了相应于压力点切线斜率曲线上任一 22 11 2 1 1- 12 21 : : ][ : ][ : MPa : - -pe pe kPa p kPa p a pp eedp de a p a pe????压缩定律:在压力范围不大时,孔隙比的减小值与压力的增加值成正比。(二)压缩定律压缩系数是表征土压缩性大小的主要指标 1.压缩系数第四章第1页第四章第6页/共 46 页 1-2-1 1-2-1 1- 1-2-1 21 2 10.5 ≥ 5.0≤0.1 1.0 200 100 MPa a MPa a MPa MPa a a kPa p kPa p 高压缩性土中等压缩性土低压缩性土的标准: 来作为判断土的压缩性压缩系数时的到通常用压力间隔由?????1 1e am v??体积压缩系数 um v与a的单位相同, a表示单位压应力变化引起的孔隙比变化, m v表示单位压应力变化引起的单位体积变化。第四章第1页第四章第7页/共 46 页高压缩性土低压缩性土土的压缩性越大。越大, 压缩指数曲线后段直线段的斜率 4.0 2.0 lg- lg - logp -e 12 21???c c
C C pp eeC2.压缩指数粘性土的 C c值一般在 0.1 --1.0 之间第四章第1页第四章第8页/共 46 页1
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无砟轨道中低压缩性土地基高路堤变形控制分析
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土的压缩性与压缩指标
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