固结度计算中的影响因素分析
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填空:土体一般由固相固体颗粒、液相土中水和气相气体三部分组成,简称“三相体系”;常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石;由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度;如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良;颗粒分析试验方法:对于粒径大于的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于的细粒土,可用沉降分析法水分法;土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好;粒径级配曲线:的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良;相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好;土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水;土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种;含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100~105℃下烘至恒重;塑性指数Ip越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大;塑性指数定名土类按塑性指数:Ip﹥17为粘土;10﹤Ip≦17为粉质粘土;液性指数:I L=ω-ωp/ωL-ωp=ω-ωp/Ip;当土的天然含水量ω﹤ωp时,I L﹤0,土体处于坚硬状态;当ω﹥ωL时,I L﹥0,土体处于流动状态;当ω在ωp和ωL之间时,I L=0~1,土体处于可塑状态;粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态;土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构;影响土的击实压实特性的因素:含水量影响、击实功能的影响、土类及级配的影响;人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类;有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间;饱和的有效应力原理:1体内任一平面上受到的总应力等于有效应力加之和;2土的强度的变化和变形只取决于土中的变化;压缩系数a1-2给土分类:1;a1-2< MPa-1 为低压缩性土;2 MPa-1≤a1-2< MPa-1 为中压缩性土;3a1-2≥ MPa-1 属高压缩性土;分层厚度抗剪强度指标的测定方法选用:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验;剪切破坏面位置:抗剪强度指标c、φ值的确定:粗粒混合土的抗剪强度c、φ值通过现场剪切试验确定;地基破坏形式分为:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏;荷载效应组合:1作用短期效应组合;2作用长期效应组合;地基基础方案类型:浅基础和深基础;浅基础进行稳定性验算内容:1.基础倾覆稳定性验算;2.基础滑动稳定性验算;摩擦桩的传力机理:大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下的土层水中基坑的围堰工程类型:土围堰、草麻袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰;桩基础组成:多根桩组成的群桩基础;桩按受力承载性状分类:竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩;桩基础按设置效应分类:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩;桩基础按承台位置分类:高桩承台基础和低桩承台基础;我国主要的区域性特殊土类型:湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土;名词解释:土的颗粒级配:土中所含各粒组的相对含量,以土粒总量的百分数表示,称为土的颗粒级配;结合水:是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜状的水;土的重度:单位体积土的重力密度;土的饱和度Sr:土中水的体积与孔隙体积的比值;Sr=Vw/Vv×100%;土粒比重:土中固体矿物的质量与同体积4℃时纯水质量的比值;土的孔隙率n:土中孔隙体积与总体积之比用百分数表示称为土的孔隙率;n=Vv/V×100%;土的含水量:土中水的质量与土粒质量之比用百分数表示称为土的含水量;ω=m w/m s×100%;土的不均匀系数:是指工程上用来反映颗粒级配的不均匀程度的一个量用Cu或C C表示;曲率系数:是反映土的粒径级配累计曲线的斜率是否连续的指标系数液限:土由可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限或流限,用ωL表示;塑限:土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限,用ωp表示;塑性指数Ip:液限与塑限之差值定义为塑性指数Ip;Ip=ωL-ωp;土的结构:是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征;构造:是指土层的层理、裂缝和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构;触变性:粘性土结构遭到破坏,强度降低,但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性;灵敏度St:来衡量粘性土结构对强度的影响;最优最佳含水量:在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优最佳含水量,用ωop表示;最大干密度:在一定的压实功能下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的干密度称为土的最大干密度,用ρdmax 表示;土的渗透性:土体本身具有连续的孔隙,如果存在水位差作用,水就会透过土体孔隙发生孔隙内的流动,这种具有被水透过的性能称为土的渗透性;达西定律:层流条件下,土中水渗透速度与能量水头损失之间关系的渗流规律,即达西定律;表达式:Q/t=q=kA△h/L=kAi或q/A=v=ki.q单位渗水量;i水力梯度或水力坡降,i=h1-h2/L;v=渗透速度;k土的渗透系数动水力:流动的水对单位体积土骨架作用的力,称为动水力;流砂流土现象:当动水力G D的数值等于或大于土的浮重度γ’时即向上的动水力克服了土粒向下的重力时,土体发生浮起而随水流动,这种现象称为流砂或流土;防治流砂的原则:治砂先治水;①减少或消除基坑内外地下水的水头差;②增长渗流路径;③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力此法多用于闸坝下游处;管涌:在地下水流动的水力坡降i很大时,水流由层流变为紊流,此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填的细粒土带走最终导致土体内形成贯通的渗透管道,造成土体坍陷,这种现象称为管涌;基底附加应力:是指作用于地基表面的附加应力称为基底附加应力;地基:是由建构筑物荷载在土体中引起的应力增量称为地基;现象:是指受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围显着增大的现象;应力集中是指接头局部区域的最大应力值比平均值高的现象;在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响;在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响;角点法:法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力推求地基中任意点的的方法,称为角;土的有效应力原理:控制饱和土体体积变形和强度变化的不是土体承担的总应力σ,而是总应力与水压力σw之差,即土骨架的应力;有效应力:土体产生压缩变形的有效因素,就是;孔隙水压力:土体中由所传递的压力称为压力;压缩模量:土体在完全侧限的条件下,竖向附加应力σz与其相应的应变增量εz之比,称为土的压缩模量或侧限压缩模量,用符号Es表示;土的压缩性:土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性;固结概念:土壤中由若干单粒粘结在一起形成为团聚体的一种;地基的固结度U:指地基在荷载作用下,经历时间t的固结沉降量Sct与最终沉降量Sc之比称为固结度,即Ut=Sct/Sc;固结时间因数:次固结沉降:指土中孔隙水已经消散,有效应力增长基本不变之后变形随时间缓慢增长所引起的沉降;土的抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限能力;库仑定律:库仑定律阐明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸;库伦定律土压力理论:墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论;库伦公式:τf=σtanφ超固结土:指土体现有的上覆有效压力小于先期固结压力的土;是大于现有自重压力的土Pc>Po;剪胀性:由于在常规三轴压缩试验中,平均主应力增量在加载过程中总是正的,不可能是体积的弹性回弹,因而这种体应变只能是由剪应力引起的,被称为剪胀性;主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力,一般用Ea表示;被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力,一般用Ep表示;静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力为静止土压力,一般用Eo表示; 地基承载力:是指地基承受荷载的能力;地基:将承受建筑物各种作用的地层称为地基;基础:将建筑物与地基接触的最下部分,也就是将建筑物的各种作用传递至地基的结构物称为基础;天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基;刚性基础:当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力, a-a断面不会出现裂缝,这时,基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础;柔性基础:是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础;基底的核心半径:基底受压区范围的半径ρ=W/A ; W:相应于应力较小基底边缘截面模量A:基底截面积摩擦桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥的承载力以侧摩阻力为主时,统称为摩擦桩;端承桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主时,称为端承桩或柱桩;负摩阻力:当桩的周围土体因某种原因发生下沉,其沉降变形大于桩身的沉降变形时,在桩侧表面将出现向下的摩阻力; “M”法:考虑土的弹性抗力在地面或最大冲刷线处为零,随深度成直线比例增长的计算算法;挤土桩:在成桩过程中,造成大量挤土,使桩周围土体受到严重挠动,土的工程性质有很大改变的桩,挤土过程引起的挤土效应主要是地面隆起和土体侧移,导致对周边环境影响较大;这类桩主要有实心的预制桩,下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开;刚性桩:当桩的入土深度h<=a 则桩的相对刚度较大;视为刚性桩;弹性桩:对αh>且计算σymax发生在y>h/3处的桩,可验算y=h/3处的σy;则也可以根据变形系数α判别,此时桩身抗弯刚度较小,此灌注桩判为弹性桩;群桩效应:摩擦型群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,这种群桩不同于单桩的工作形状所产生的效应,称其为群桩效应;复合地基:是指天然地基在地基处理中部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基;软土地基:强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质;人工地基:经过人工加固或处理后的地基;淤泥质土:是指天然孔隙比小于但大于等于的粘性土;简答题:地下水在土中渗流速度的影响因素:答:1影响砂性土渗透性的主要因素有:颗粒大小、级配、密度以及土中封闭气泡;2影响粘性土渗透性的主要因素有:土的矿物成分、结合水膜厚度、土的结构构造以及土中气体;流砂定义及防治原则答:定义:当动水力G D的数值等于或大于土的浮重度γ’时即向上的动水力克服了土粒向下的重力时,土体发生浮起而随水流动,这种现象称为流砂或流土;防治流砂的原则:治砂先治水;①减少或消除基坑内外地下水的水头差;②增长渗流路径;③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力此法多用于闸坝下游处;动水力定义及影响因素答:定义:流动的水对单位体积土骨架作用的力,称为动水力;影响因素:简述地下水位变化对土中自重应力、地基沉降的影响;答:1当地下水位发生下降时,土中的自重应力会增大;地下水位下降后,新增加的自重应力会引起土体本身产生压缩变形;由于这部分自重应力的影响深度很大,故所引起的地面沉降往往是可观的;2地下水位上升时,土中自重应力会减小;地下水位的上升会导致基坑边坡坍塌,或使新浇筑、强度尚低的基础底板断裂;一些地下结构可能因水位上升而上浮;基底压力的分布假设附加应力扩散特性地基附加应力分布特点是答:1、在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同,沿力的作用线上的附加应力最大,向两边则逐渐减小;2、距地面愈深,应力分布范围愈大,在同一铅直线上的附加应力不同, 愈深则愈小;土的渗透系数对固结的影响答:试验表明,土在固结过程中其渗透系数随固结度的增大而逐渐减小,在相同的固结时间内,考虑土的渗透系数变化和不考虑土的渗透系数变化所计算得到的孔隙压力, 其值可相差达 2 倍以上;计算结果表明,考虑渗透系数随固结应力的变化,其表面沉降要比渗透系数保持不变的沉降量小,固结过程较慢,相应的固结时间要长;前期固结压力越大,表面沉降将越小,达到相同固结度时所需固结时间也越长;基础宽度对地基压缩层厚度影响什么是土的压缩性土体压缩变形的原因是什么答:土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性;原因:土的压缩变形主要是由于外荷载增加,导致地基中附加应力增加,导致地基土中产生附加的有效应力,有效应力导致土颗粒之间相互错动而产生压缩变形,孔隙水压力不引起压缩变形,但孔隙水压力转化为有效应力后会产生压缩变形;沉降计算经验系数ψs的影响因素按分层总和法计算地基的最终沉降量有那些基本假设和步骤答:基本假设: 1地基土是均质、的半无限线性体; 2地基土在外荷载作用下,只产生竖向压缩变形 , 侧向不发生膨胀变形;3采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量;步骤:1、根据有关要求和土体性质进行地基分层;2、计算基底压力p及基底附加应力p0;3、计算各分层面上土的自重应力σczi和附加应力σzi,,并绘制分布曲线;4、确定沉降计算深度Zn;5、计算各分层土的平均自重应力σczi=σcz i-1+ σczi/2和平均附加应力σzi=σz i-1+ σzi/2.并设p2i=σczi+σzi;6、计算各分层的变形量Δsi;7、计算地基最终沉降量s;太沙基一维固结理论的基本假设和适应条件答:固结理论的基本假设如下: 1. 土中水的渗流只沿竖向发生,而且渗流服从达西定律,土的渗透系数k为常数;2. 相对土的孔隙、土颗粒和土中水都是不可压缩的,因此,土的变形仅是孔隙体积压缩的结果,而土的压缩服从式a=-de/dp和式a≈tanα=Δe/Δp=e1-e2/p2-p1所表达的压缩定律;3.土是完全饱和的,土的体积压缩量同土孔隙中排出的水量相等,而且压缩变形速率取决于土中水的渗流速率;适应条件:荷载面积远大于压缩土层的厚度,地基中孔隙水主要沿竖向渗流;土渗透固结过程答:1土体孔隙中自由水逐渐排出;2土体孔隙体积逐渐减小;3由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来承受,成为有效应力;固结度影响因素地基最终沉降量构成无侧限抗压强度试验适用性及结果整理适用于测定饱和软粘土的无侧限抗压强度及灵敏度;三轴压缩试验按排水条件的不同的试验方法及选择答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为:不固结不排水剪UU剪、固结不排水剪CU剪、固结排水剪CD剪三种试验方法;当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标当建筑物停工或竣工较久之后又突然加层,可选用固结不排水剪切试验指标;比较朗肯土压力理论与库伦土压力理论的基本假定和适用条件朗肯土压力理论基本假定:挡土墙结构,墙背竖直、光滑,其后填土表面水平并无限延伸;适用于墙背垂直光滑而墙厚填土坡度比较简单的情况;库伦土压力理论基本假设:挡土墙和滑动土契体视为刚体,墙后填土为无粘性砂土,当墙身向前或向后偏移时,墙后滑动土契体是沿着墙背和一个通过墙踵的平面发生滑动;适用于砂土或碎石填料的挡土墙计算,可考虑墙背倾斜、填土面倾斜以及墙背与填土间的摩擦等多种因素的影响;分析时,一般沿墙长度方向取1m考虑;墙后积水对挡土墙的危害答:1增加土体的重力,直接加大了侧压力倾覆力矩;2土颗粒间得到充分润滑而减少了土的粘聚力;3墙基础的滑动力也增加;4.使填土的抗剪强度降低,并产生水压力的作用,使作用在挡土墙上的侧压力增大,使挡土墙失稳; 地基承载力定义及影响其大小的因素有哪些答:地基承载力是指地基承受荷载的能力;影响因素:1.地下水对承载力的影响;2.地基的破坏形式;3.地基土的强度指标;4.基础设计的尺寸;5.荷载作用; 地基的加载变形过程p 1/4公式的适用情况简单的无粘性土坡稳定性分析答:1无渗流作用时:无粘性土坡稳定性与坡高无关,仅取决于坡角β;2有渗流作用时,无粘性土坡稳定性系数约降低1/2;可以这么答:一般来说,无粘性土坡稳定性与坡高无关,只和坡角、土的内摩擦角有关,且只要坡角小于土的内摩擦角就稳定;当无粘性土坡有渗流时,除以上因素,还和土体本身的重度有关;粘性土坡稳定性分析中条分法的基本原理答:将混动土体划分为一条条的小块体,分别以各小块体为研究对象,考虑它们自身重力,体块间作用力,反土体对条块的作用力等等,这些力必须使各条块同时处于极限平衡状态,根据里的大小和方向列出方程组求解未知量,但要真正求出各未知量需作一定假设,对不同条分法有不同的假设;地基基础设计计算的原则 答:1基础底面的压力小于地基承载力容许值;2地基及基础的变形值小于建筑物要求的沉降值;3地基及基础的整体稳定性有足够保证;4基础本身的强度、耐久性满足要求;基承载力修正系数为1k 和2k 的确定因素答:与土的类别、标准值、、、含水比有关;刚性台阶宽高比的决定因素相邻墩台间的不均匀沉降差值要求天然地基浅基础设计计算的主要内容答:1.确定基础埋置深度;2.拟定刚性扩大基础尺寸;3.验算地基承载力;4.基底合力偏心距验算;5.验算基础稳定性和地基稳定性;6验算基础沉降;在地基基础设计中必须同时满足的条件答:为了保证建筑物的正常使用与安全,地基与基础必须具有足够的强度,稳定性和耐久性,变形也应在允许范围之内; 基础的埋置深度应主要考虑的因素答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:地基的地质和地形条件,河流的冲刷程度,当地的冻结深度,上部结构形式以及保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件,造价等因素;桩基础的特点及适用条件答:特点:设计正确,施工得当,承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀,耗用材料少、施工简便;适用条件:①荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的地基持力层位置较深,采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时;②河床冲刷较大,河道不稳定或冲刷深度不易计算正确的施工;③当地基计算沉降过大或建筑物对不均匀沉降敏感时;④建筑物承受较大的水平荷载的施工;⑤水位或地下水位较高施工;⑥地震区,在可液化地基中,采用桩基础可增加建筑物抗震能力;灌注桩的缺点 答:1桩身质量不易控制,轻易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象;2桩身直径较大,孔底沉积物不易清除干净,因而单桩承载力变化较大;3一般不宜用于水下桩基;护筒的作用是答:1.固定桩位,并作钻孔导向;2.保护孔口,防止孔口土层坍塌;3.隔离孔内孔外表层水,并保持钻孔内水位高出施工水位,以稳定孔壁;泥浆的作用答:1.在孔内产生较大的静水压力,可防止坍孔;2.泥浆向孔外土层渗漏,在钻进过程中,由于钻头的活动,孔壁表面形成层胶泥,具有护壁作用,同时将孔内外水流切断,能稳定孔内水位;3.泥浆相对密度大,具有挟带钻渣的作用,利于钻渣的排出,此外,还有冷却机具和切土润滑作用,降低钻具磨损和发热程度;负摩阻力概念及产生的原因答:定义:当桩的周围土体因某种原因发生下沉,其沉降变形大于桩身的沉降变形时,在桩侧表面将出现向下的摩阻力;原因:1.在桩附近地面大量堆载,引起地面沉降;2.土层中抽取地下水或其他原因,地下水位下降,使土层产生自重固结下沉;3.桩穿过欠压密土层如填土进入硬持力层,土层产生自重固结下沉;4. 桩数很多的密集群桩打桩时,使桩周土中产生很大的超孔隙水压力,打桩停止后桩周土的再固结作用引起下沉;5.在黄土、冻土中的桩,因黄土湿陷、冻土融化产生地面下沉;中性点深度影响因素负摩擦桩轴力分布规律确定单桩竖向承载力最可靠的方法单桩竖向承载力定义及确定方法单桩轴向荷载传递机理和特点答:桩在轴向压力荷载作用下,桩顶将发生轴向位移沉降=桩身弹性压缩+桩底土层压缩之和置于土中的桩与其侧面土是紧密接触的,当桩相对于土向下位移时就产生土对桩向上作用的桩侧摩阻力;桩顶荷载沿桩身向下传递的过程中,必须不断地克服这种摩阻力,桩身轴向力就随深度逐渐减小,传至桩底轴向力也即桩底支承反力,桩底支承反力=桩顶荷载—全部桩侧摩阻力;桩顶荷载是桩通过桩侧摩阻力和桩底阻力传递给土体; 土对桩的支承力=桩侧摩阻力+桩底阻力桩的极限荷载或称极限承载力=桩侧极限摩阻力+桩底极限阻力桩侧摩阻力和桩底阻力的发挥程度与桩土间的变形性态有关,并各自达到极限值时所需要的位移量是不相同的;弯矩计算公式参数含义旋转钻机按泥浆循环程序的分类影响群桩基础承载力和沉降的因素答:有:土的性质、桩长、桩距、桩数、群桩的平面排列和承台尺寸大小等因素;群桩承载力的确定答:群桩承载力等于单桩承载力之和;承台设计内容答:包括承台材料、形状、高度、底面高程和平面尺寸的确定以及强度验算;砂井的主要作用答:的主要作用是排水,砂井施工后砂井与砂形成排水通道,能将软土层的地下水排出而使软土固结,从而提高了;软土地基的物理力学性质的基本特点答:1含水率较高,孔隙比较大;2抗剪强度低;3压缩性较高;4渗透性很小;5结构性明显;6流动性显着;地基处理的原理不同的分类答:可分为以下四类:1排水固结法;利用各种方法使软黏土地基排水固结,从而提高土的强度和减小土的压缩性;2振密、挤密法;采用某种措施,如振动、挤密等,使地基土体增密,以提高土的强度,降低土的压缩性;3置换及拌入法;以砂、碎石等材料置换软土地基中部分软土,或在松软地基中掺人胶结硬化材料,或向地基中注入化学药液产生胶结作用,形成加固体,达到提高地基承载力、减小压缩量的目的;4加筋法;通过在地基中埋设强度较大的土工聚合物,以达到加固地基的目的;的方法有很多,然而不同的方法使用原理也不同,作用也不同,适用范围也不同,具体来看一下:地基处理——机械碾压法原理:挖除浅层软弱图或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂石垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土灰土、二灰垫层等;适用范围:常用于基坑面积宽大开挖土方量较大的回填土方工程适用于处理浅层非饱和和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基.地基处理——重锤夯实法原理:可提高持力层的承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性;适用范围:适用于地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基;地基处理——挤淤法原理:采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,它可提高地基承载力和减小沉降适用范围:适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基;应通过现场实验才能确定其适用性;地基处理中改善地基土的工程性质的方法。
欠固结土、正常固结土、超固结土划分指标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述固结土是指在施工或自然过程中,由于外部力的作用而发生固结现象的土壤。
根据土壤的固结状态不同,可以将固结土分为欠固结土、正常固结土和超固结土三种类型。
这三种固结土在工程领域中具有不同的特点和工程行为,因此对它们进行明确的划分和研究具有重要意义。
欠固结土、正常固结土和超固结土之间的划分是基于土壤的固结程度而设立的,也是衡量土壤固结性能的重要指标之一。
深入了解和研究这三种固结土的特征和形成原因,有助于在工程实践中更好地预测土壤的工程行为和采取相应的处理措施,从而确保工程的安全、稳定和可持续发展。
本文将重点介绍欠固结土、正常固结土和超固结土的划分指标和特征,以期对固结土的研究和应用提供一定的参考和帮助。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了本文的组织结构和内容安排。
本文主要围绕欠固结土、正常固结土和超固结土这三种不同类型的土壤进行详细讨论和分析。
在文章结构方面,首先将在引言部分对本文的背景和目的进行概述,然后分别介绍欠固结土、正常固结土和超固结土的定义、特征和形成原因,最后在结论部分对这三种土壤类型进行总结和归纳,为读者提供一个清晰的认识和了解。
通过以上分析,读者可以更好地理解土壤的固结特性,为相关工程实践提供参考依据。
1.3 目的:本文旨在深入探讨欠固结土、正常固结土、超固结土这三种固结土的划分指标,以便更好地理解它们的定义、特征和形成原因。
通过对这三种固结土类型的详细分析,我们可以更好地识别和区分它们在工程实践中的应用和影响,从而为相关领域的研究和工程实践提供更加准确和全面的指导。
同时,通过对这些固结土类型的研究,我们也可以为土壤力学领域的发展和进步贡献一份力量。
希望本文的研究成果能够对相关领域的研究人员和工程师提供一定的参考和借鉴价值。
2.正文2.1 欠固结土2.1.1 定义欠固结土是指土体在受到外部荷载作用下,其固结度未达到正常固结状态的土壤。
土的固结系数土的固结系数是土壤力学中的一个重要概念,表示土壤随着时间的流逝,在应力作用下变形的速度。
对于土体工程来说,对土体的固结性质做准确的评估,可以减少土体发生变形后产生的不利影响,确保基础的安全和稳定。
一、固结系数概述固结系数是描述土体在应力条件下,随时间表现出的变形量的度量指标。
是一个有种类和方向之分的物理量。
具体而言,它是随着时间变化的单位应力引起的土体变形对应的体积膨胀系数。
它的计算公式为:Cc=(∆e/∆logσv’)或Cc=(∆e/ln(σv2/σv1))其中,Cc是固结系数;∆e是土体的宏观压缩变形与其所受的固结应变之比;σv’是平均主应力;σv1和σv2是在固结前和固结后的周期振动试验中与固结的主应力大小成比例的平均应力。
二、固结系数分类根据土的类型和大小不同的固结特点,固结系数分为三类。
1.黏性土的固结系数黏性土普遍应用的固结系数有两种:压缩系数Cc和压缩指数Cα。
前者是应力增加1MPa引起的单位压缩变形,后者是应力增加1MPa引起的固结度量指数。
黏性土的固结系数通常是在振动室中得到的。
2.砂性土或砾石土的固结系数砂性土或砾石土的固结系数Cv通常是确定它的排水特性。
一个杆土孔隙压力恒定的检测方法常常采用标准固结试验。
3.淤泥沉积物的固结系数淤泥沉积物的固结系数可以用IVMC(即"不透水杆孔压缩器")进行研究。
这是一种用于评价岩石和土壤岩土杆孔隙压缩系数的的方法。
三、固结系数的影响因素固结系数的值受到许多因素的影响,主要可分为以下几类:1.土壤性质:土的含水量、粘性、颗粒大小、密度和孔隙率等都对固结系数的大小产生影响。
2.应力水平:压缩变形与包括固结系数在内的指标在不同的应力水平下并不相同。
3.时间因素:固结系数在不同时间内也会有所不同,与土壤类型、含水量和应力水平等有关。
4.固结前状态:为不同的固结前状态(比如密实、疏松)确定固结系数时,也会影响固结系数的计算结果。
实测孔隙水压力固结度计算方法探讨侯健飞(天津港建设公司,天津 300256)摘要:在采用排水预压法加固地基时,孔隙水压力固结度U σ为孔隙水压力消散值与总超静水压力的比值。
本文根据大量的孔隙水压力观测结果,提出了一套由实测孔隙水压力u ~t 曲线,直接确定总超静水压力,进而计算孔隙水应力固结度的方法,回避了理论计算时被测点的应力增加总值、加固过程固结系数变化以及固结理论的基本假设和实际地基差异等因素造成的理论固结度与实际情况的差异。
该方法经实际应用,效果较好,可在孔隙水压力固结度计算中参考。
关键词:排水预压法;孔隙水压力;孔隙水压力固结度计算1问题的提出在采用排水预压法加固地基时,孔隙水压力固结度采用如下表达式〔1〕:%1000⨯∆=u uU σ (1) 式中:U σ:孔隙水压力固结度;u 0:孔隙水压力值,即地基承受的总超静水压力; Δu :孔隙水消散值,Δu =u 0-u t ;u t :预压加固过程中t 时刻的孔隙水压力值;由表达式(1),只有当u 0和u t 都准确时才能得到可靠的孔隙水压力固结度U σ。
对于u 0,为在上覆荷载作用下,由所计算位置的正应力σx 、σy 、σz 和一组剪应力τ作用而产生,在被加固地基处于欠固结状态时,u 0值还应包括由于地基欠固结引起的那部分超静水压力。
理论计算中,上覆荷载产生的地基附加应力,目前一般假定地基土是连续、均匀、各向同性的完全弹性体,然后根据弹性理论的基本公式进行计算;而欠固结部分引起的超静水压力要确定地基在自重作用下的固结程度。
对于u t 的计算,仅有一维固结和三维轴对称问题情况下存在解析解,且建立解析解的基本假设如下:(1) 土是均质、各项同性且饱和;(2) 土的压缩完全由孔隙体积的减少引起,土粒和孔隙水是不可压缩的; (3) 孔隙水的向外排除符合达西定律;(4) 土的固结系数在整个渗流过程保持不变。
但是,由于地基在沉积历史上沉积环境的差异,地基土是成层分布的,并且各土层的地质情况差异很大,地基土的理想均质实际是不存在的;对于被加固地基,其为弹塑体,而非弹性体,属于大变形非线性问题;大量的原状土取土试验成果证明,地基土的饱和度大多无法保证为100%;孔隙水的渗流也难以达到完全符合达西定律,地基土的固结系数实际是随着加固过程是变化的〔2〕。
土体固结参数的反分析与工程应用王绪锋;解廷伟;陈炯钊;李海丽【摘要】固结系数是排水固结法加固软土地基的一个重要参数.由于室内试验条件和现场相差较大,根据实测资料反分析算得固结参数更符合实际情况.利用某软基处理工程的沉降观测资料,从荷载总量、满载前后荷载比、满载预压时间比及测点附近边界条件变化等角度,分析各因素对固结参数的影响,拟合固结参数变化关系式,提出瞬时沉降的简易算法,推算主固结时间零点并与曾国熙法算得的修正零时点进行对比分析.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P154-157,181)【关键词】实测资料;反分析;固结参数;工程应用【作者】王绪锋;解廷伟;陈炯钊;李海丽【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州310020;深圳市地铁集团有限公司,广东深圳518026;浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州310020;浙江广川工程咨询有限公司,浙江杭州310020【正文语种】中文【中图分类】TU472软土具有大孔隙比、高天然含水量、高压缩性和低强度等特点,主要包括淤泥、淤泥质土等[1]。
我国沿海软土地基主要分布在天津塘沽、江苏连云港、浙江温州、宁波、福建厦门、广东广州、南沙、深圳等地。
随着我国经济发展和城市建设范围的扩大,很多工程需建造在软土地基上,为确保上部建筑物正常使用,通常对地基进行加固处理,排水固结法是加固软土地基的有效方法之一[2]。
在软基处理设计中,根据固结理论计算地基固结完成时间与实测固结完成时间往往存在较大差异,导致这种现象出现的主要原因之一是室内试验获得的固结系数与地基土体实际固结系数存在较大的差异[3]。
根据实测资料反分析固结系数已有比较多的研究,且计算结果多能令人信服[4-5] 。
工程位于珠江口东侧,以海域和鱼塘为主,场地普遍覆盖8~12 m厚的海相沉积淤泥。
基于本工程长期沉降观测资料,本文利用指数曲线配合法 (三点法),分析各因素对固结参数的影响,拟合固结参数随时间变化关系式,提出瞬时固结沉降量简易算法和主固结时间零点概念,并将其与曾国熙所提分级加荷修正零时点进行对比,分析了两者差异。
固结实验报告[仅限参考]实验目的:研究固结的基本原理,掌握固结过程中各参数的测量方法以及固结过程的影响因素和规律。
实验仪器和材料:固结仪、实验土样。
实验原理:固结是由于地下水的排泄或在高液限土中由于干燥作用或缺乏水分,土颗粒之间的互相拓展儿导致土体体积的压缩而形成的现象。
固结可以划分为3个阶段:1. 压缩阶段:初始应力状态下,土体中的孔隙水被固有压缩应力代替,此阶段中孔隙水的流动速度很快,小于流体速度,土体的压缩变形很小。
2. 固结阶段:此阶段中,孔隙水压缩并迅速排出,流速很大,土体依据流体速度的变化产生较大的变形。
对于短时间内的固结过程,该阶段通常是最重要的。
3. 合并阶段:一旦孔隙迅速流失,水压会与周围土体发生规律的相互作用,并使土体更紧密地堆积在一起,导致较小的变形。
该阶段基本稳定,在此后一个较长的时间内持续稳定。
实验步骤:1. 取适量土样,将土样的尺寸调整至适合固结仪的容器大小。
2. 在固结仪内装准确重量的土样,并轻轻压实土样。
3. 应用水弹(或轻击)的首颈压块以降低土壤之间的摩擦力和允识土体变形。
4. 在始末固应力之间施加适量的固应力,使管路内没有气泡。
5. 启动固结仪。
通过测定变形,采用不同的固定时间和固定载荷,测定实验土样在规定固定荷载下的不同固结度数。
实验结果:在实验过程中,采用了不同的固定时间和固定载荷,测定了实验土样在规定固定荷载下的不同固结度数。
根据实验结果,得出了不同固结度数与固定时间和固定载荷的关系图。
由图可发现,固结度随固定时间和固定载荷的增加而增加,存在着一定的正相关关系。
实验结论:通过本次固结实验,我掌握了固结的基本原理,了解了固结过程中各参数的测量方法以及固结过程的影响因素和规律。
在实验结果中,发现不同固结度数与固定时间和固定载荷存在一定的正相关关系,这对进一步研究土壤的固结变形特性具有一定的参考价值。