土体抗剪强度参数取值的统计分析方法
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⼟体抗剪强度指标的选⽤及各种规范的对⽐⼟体抗剪强度指标的选⽤⼀、⼟强度指标在深基坑设计中,⼟压⼒的计算是⽀护设计的基础依据和关键所在,⽽在⼟压⼒计算中,⼟体的粘聚⼒c、内摩擦⾓Φ⼜是最基本的参数。
例如,同⼀种饱和粘性⼟,在固结排⽔和固结不排⽔试验中就表现出不同的摩擦⾓,⽽在不固结不排⽔试验中,内摩擦⾓为零。
在进⾏⼟强度指标试验时,分为三种情况考虑,即三轴的不固结不排⽔剪(UU),固结不排⽔剪(CU)及固结排⽔剪(CD),与其相对应的直接剪切试验分别为快剪,固结快剪和慢剪。
有⼈将直剪试验的固结快剪说成是固结不排⽔试验,将快剪称为不排⽔试验,也是错误的。
对于粘性⼟,很快的剪切速度对于粘⼟确实限制了排⽔,其固结快剪指标往往与三轴固结不排⽔试验相近;但是对于粉⼟、砂⼟来说,固结快剪和固结不排⽔可能就完全不同。
由于直剪试验上下盒之间存在缝隙,对于渗透系数⽐较⼤的砂⼟,即便在快剪过程中,这种缝隙也⾜以排⽔。
因此,对于砂⼟⽽⾔,固结快剪、快剪试验得到的指标基本上就是有效应⼒指标。
把三轴固结不排⽔试验指标和固结快剪指标不加区别是错误的。
⼆、各种规范对⼟压⼒计算参数的规定各种规范中关于⼟压⼒的计算参数的规定五花⼋门:1、建设部⾏业标准《建筑基坑⽀护技术规程》(JGJ120-99)对于砂性⼟,采⽤⽔⼟分算,取⼟的固结不排⽔抗剪强度指标或者固结快剪强度指标计算;对于粘性⼟及粉性⼟,采⽤⽔⼟合算,地下⽔以下取饱和重度和总应⼒固结不排⽔(固结快剪)抗剪强度指标计算。
⽔⼟合算,采⽤固结快剪峰值强度指标有争议。
2、冶⾦⼯业部标准《建筑基坑⼯程技术规范》(YB9258-97)⼀般情况宜按照⽔⼟分算原则计算,有效⼟压⼒取有效应⼒抗剪强度指标指标,粘性⼟⽆条件取得有效应⼒强度指标时,可采⽤固结不排⽔(固结快剪)指标代替。
当具有地区⼯程实践经验时,对粘性⼟也可采⽤⽔⼟合算原则,取总应⼒固结不排⽔抗剪强度指标计算。
3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)对于砂性⼟,宜按照⽔⼟分算原则计算,对粘性⼟宜按照⽔⼟合算的原则计算。
基坑支护中淤泥软土的抗剪强度取值探讨本文阐述淤泥软土的特性和抗剪强度指标的常用取值方法,对不同的取值方法进行对比,分析淤泥软土抗剪强度指标在基坑支护中的选用。
标签:淤泥软土抗剪强度指标基坑支护1前言软土作为一种软弱土层,抗剪强度低,在基坑工程中容易发生失稳。
在广东地区,软土主要为淤泥或淤泥质土,抗剪强度指标的取值对基坑支护设计在安全性和经济性方面具有重要影响。
对此目前仍然存在一定争议,不同地区,不同规范并不统一。
因此,软土基坑支护设计中对抗剪强度如何取值仍是一个值得探讨的问题。
2淤泥软土的特性在珠三角地区,分布着深厚的淤泥质软土,其物理力学性质是:呈灰~灰黑色,流塑~软塑状,天然含水量大于液限,孔隙比大,力学强度低,压缩性高,渗透性差,灵敏度高。
鉴于以上特点,淤泥软土基坑必须进行专门的基坑支护。
3淤泥软土抗剪强度指标常用取值方法土的抗剪强度指标的测定有原位测试和室内试验两种方法。
原位测试基本在原位应力的条件下进行,但是边界条件不能控制和精确确定,试验结果受外界因素影响。
常用的原位测试方法主要为十字板剪切试验,其可直接测定饱和淤泥软土的不排水强度。
室内试验方法的优点是边界条件可以明确确定并可加以控制,通常采用直剪试验(包括快剪和固结快剪)或三轴剪切试验(包括UU、CU试验)测定。
基坑支护设计中土体的抗剪强度指标常采用室内试验测定。
(1)十字板剪切试验:十字板剪切试验是利用插入土中的标准十字板头,以一定的速率扭转,通过量测土体破坏时的抵抗力矩来测定土体的不排水抗剪强度。
十字板剪切试验是在现场原位进行,对土体扰动较小,较能反映土体的原位强度。
但是,对于不均匀土层,或土层中夹有砂土或粉土的淤泥软土,十字板剪切试验误差较大。
(2)直剪试验:直剪试验是将环刀切取的土试样置入剪切盒中进行剪切,通过不同垂直压力作用下的剪切试验获得抗剪强度参数。
直剪试验分为快剪和固结快剪。
直剪试验优点是仪器结构简单,操作简便。
缺点是:①剪切面不一定是试样抗剪强度最弱的面;②剪切面上的应力分布不均匀;③不能严格控制排水条件(3)三轴剪切试验:三轴剪切试验是在圆柱形试样上施加最大主应力(轴向应力)σ1和最小主应力(围压)σ3,保持其中之一(一般是σ3)不变,改变另一主应力,使试样中的剪应力逐渐增大,直至剪切破坏,由此求得土的抗剪强度。
建材发展导向2018年第07期10土的抗剪强度指土体对外加荷载产生的剪应力的极限抵抗能力,包括内摩擦力和内摩擦角。
在工程实践中,根据土的抗剪强度的大小,确定建筑物地基所能承载的最大荷载。
通常反映为土工构造物的稳定性问题,挡土墙、地下结构等周围土体的土压力问题,以及地基承载力问题。
测定土的抗剪强度指标的试验有多种,主要包括室内试验和原位试验。
土的抗剪强度受多种因素的影响,包括土体矿物组成、含水量、土体结构、原始密度等,所以准确测定土的抗剪强度具有一定难度,在试验中必须保证所测的土体试样的应力条件和排水情况接近于实际状态。
就目前所有土的抗剪强度的检测试验中,剪切试验能较好地模拟土体在实际工程中受力情况,常用的室内试验包括直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验。
1 直接剪切试验直接剪切试验较为简单,由于直剪仪的构造不能任意控制试样的排水情况,为了考虑到实际情况,分为快剪、固结快剪和慢剪三种方法来模拟实际工程中的排水条件。
1.1 试验步骤快剪试验。
试验是在试样上施加竖向力后,立即施加速率为0.8mm/min 的水平剪应力。
由于剪切速率较快,可近似认为试验过程中没有排水固结,得到的抗剪强度指标用C q 和φq 表示。
固结快剪试验。
首先在试样上施加竖向力后,经充分排水固结后,在不排水的条件下施加速率为0.8mm/min 的水平剪应力,近似模拟不排水剪切过程,得到的抗剪强度指标用C cq 和φcq 表示。
慢剪试验。
慢剪试验与直剪、固结快剪试验一样先在试样上施加竖向力,然后使试样充分排水固结,再以速率小于0.02mm/min 的水平剪切力,整个过程中试样始终保持充分排水和形变状态,得到的抗剪强度指标用C s 和φs 表示。
1.2 试验特点直接剪切仪具有构造简单、设备简单、操作方便等优点,三种土的抗剪强度指标试验方法陆锦宇(重庆交通大学国际学院 土木工程系,重庆 400074)摘 要:针对土的抗剪强度介绍了三种常用的试验方法,包括直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压强度试验,分析各试验的特点,为土工建筑物的稳定性提供了土的强度指标。
杂填土基坑工程土体抗剪强度指标取值方法研究杂填土基坑工程土体抗剪强度指标取值方法研究1. 引言在工程建设中,杂填土基坑工程是常见的地基处理方法之一。
为了确保基坑工程的稳定性和安全性,土体的抗剪强度是其中一个关键参数。
研究杂填土基坑工程土体抗剪强度指标的取值方法具有重要意义。
本文将从深度和广度两个方面,对该主题进行全面评估,并给出相应的研究结论。
2. 深度探讨2.1 杂填土基坑工程土体抗剪强度的定义杂填土基坑工程土体抗剪强度是指土体在受到外部作用时抵抗剪切破坏的能力。
土体的抗剪强度可以通过剪切试验来测定,常用的试验方法包括直剪试验和三轴试验等。
然而,传统的试验方法存在一定的局限性,无法完全反映实际工程中土体的抗剪强度。
2.2 传统取值方法的局限性传统的取值方法主要依赖于试验数据,并采用统计学方法进行分析。
这种方法在一定程度上可以给出土体抗剪强度的合理估计,但由于试验数据存在一定的误差和随机性,取值结果存在一定的不确定性。
传统的取值方法忽视了土体的微观结构和特性,难以准确地描述土体的抗剪特性。
3. 广度探讨3.1 先进的取值方法随着科学技术的不断发展,一些先进的取值方法应运而生。
基于岩土力学原理的数值模拟方法,通过建立土体的力学模型,可以实现对土体抗剪强度的直接计算。
机器学习算法在土体力学领域的应用也越来越广泛,通过学习大量的试验数据和实际工程案例,可以建立土体抗剪强度与其他因素之间的关系模型,从而实现抗剪强度的快速预测和取值。
3.2 个人观点和理解在我看来,杂填土基坑工程土体抗剪强度指标的取值方法研究是一个复杂而关键的课题。
传统的取值方法在一定程度上已经能够给出合理的结果,但在实际应用中存在一定的局限性。
与其仅仅依赖于传统方法,我们应该积极探索一些先进的取值方法,如数值模拟和机器学习算法等。
这些方法可以更好地反映土体抗剪强度的实际特性,提高工程设计的准确性和安全性。
4. 总结和回顾通过本文的深入分析,我们可以得出以下结论:- 杂填土基坑工程土体抗剪强度指标的取值方法是一个复杂而关键的问题;- 传统的取值方法能够一定程度上给出合理的结果,但存在一定的不确定性和局限性;- 先进的取值方法如数值模拟和机器学习算法等可以更好地反映土体抗剪强度的实际特性,提高工程设计的准确性和安全性。
水利工程中土体抗剪强度指标的选用摘要:水利工程建设过程中需要对建筑物地基承受外部荷载后的稳定性、填方边坡或挖方边坡在外部作用力和土体自身重力作用下的稳定性、挡土结构物之上的土体压力等问题进行研究。
这些问题都涉及土体之间沿着某一个面产生滑动的情况,即土体间抵抗滑动的能力。
土体抗滑能力的关键因素是土体的抗剪强度。
不同土体的物理力学性质不可能完全一样,同一土层的参数在不同位置也不完全一样,因此抗剪强度的指标选取非常重要。
关键词:抗剪强度;稳定分析;直接剪切试验;三轴压缩试验;固结引言传统水利工程通常位于村庄外围等开放地区,对周围环境的影响较小。
随着社会经济的发展,城市化水平不断提高,城市发展不可避免地对城市水的更新提出了更高的要求。
但是,城市地区的水利工程、复杂的周边环境(公路、建筑物、地下管道等)。
)和地形约束限制了需要特定支撑测量的挖方和填方方法。
目前,钢管桩、钢筋混凝土桩、水陆重墙和连续地下墙常用于基坑支护。
桩身通常用于浅挖,实施灵活实用,桩身可回收,但整体刚度较低,水平位移较大;钢筋混凝土喷桩密对准布置在墙体结构上,整体刚度较大,支撑效果较好,但桩间隙可能成为渗漏通道,因此需特别布置水帘,施工成本较高;此外,在坑底有较厚的柠檬层的情况下,不宜使用“喷桩+锚固”解决方案;地下连续墙的强度、刚性、技术成熟度、安全性和可靠性,但施工技术复杂,投资高,环境影响大;水陆重力分离器耐渗性好,但弯曲强度低,厚度大,指纹大,适用于浅埋。
1土体抗剪强度指标及其确定方法在外部荷载和自身重力作用下,水工建筑物、地基内部产生剪应力,土体产生抵抗这种变形的阻力。
随着剪应力的增加,土体剪应力随之增大,但是土体的抗剪强度是有限度的,达到这个限度时,土体将会在剪应力作用下产生相对位移,土体随之破坏,这个限度就是土体的抗剪强度。
土体抗剪强度由黏聚力c和内摩擦角*来表示,它们称为土的抗剪强度指标。
在外部荷载作用下,土体产生抵抗外部荷载的力,这种力称为总应力。
土的抗剪强度试验方法及指标的应用土的抗剪强度是指土体在受剪力作用下所表现出的抵抗剪切破坏的能力。
这是衡量土体抵御剪切破坏的能力的重要指标,而抗剪强度试验方法及指标的应用则是评估土体抵御剪切破坏能力的重要工具。
本文将详细介绍土的抗剪强度试验方法及指标的应用。
一、土的抗剪强度试验方法1、直剪试验法直剪试验法是一种较为简单易行的试验方法,广泛应用于土体的抗剪强度测定。
在直剪试验中,试样呈矩形或正方形,被放在两块平行的板块间,然后沿垂直于试样的方向施加剪切力。
试样的大小和形状决定了应力集中度,因此试样的尺寸和样品数量都是影响试验精度的重要因素。
2、剪切试验法剪切试验法是一种标准的土壤试验方法,其原理为在中心的圆柱型试样上施加正常压力,使试样两侧形成最大切线受力,从而破坏试样。
在试验时,可以通过改变饱和度、干湿程度、剪切速度等因素来控制试验条件。
3、三轴压缩试验法三轴压缩试验法是一种较为复杂的试验方法,常用于测定粘性土体的抗剪强度。
在试验中,试样被放置在固体地面上,并被均匀的压力包围,然后连续的施加压力,最后使土样达到最大应力,从而达到抗剪破坏。
二、土的抗剪强度指标的应用1、抗剪强度指标的应用抗剪强度指标是评估土体抗剪能力的重要指标。
在土体力学分析中,往往采用一些抗剪强度指标来评定土体的抗剪能力,如摩尔库仑准则、穆勒-布雷曼准则、龙格兰日流动准则等。
2、抗裂强度指标的应用抗裂强度指标常常用于估计土体在剪切作用下的破裂和开裂特性。
在土工工程中,常将抗裂强度指标用于土体的支撑能力及岩体的稳定性评估等方面。
3、剪切模量指标的应用剪切模量指标可用于评估土体的应变损失、弹性变形及非线性变形性能。
在场地工程中,如地基处理、坡面稳定、深基坑支护等,常需要对土体的非线性变形特性做出准确的分析和评估,此时剪切模量指标是一种重要的分析工具。
4、应变硬化模量指标的应用应变硬化模量指标可用于评估土体的变形及破碎特性。
在土体的高应变剪切破坏分析中,常用应变硬化模量指标来评估土体的破裂性质和剪切破坏模式。