第三章 土的力学性质
第三章 土的力学性质
第三章土的力学性质 ■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： 一在压应力作用下体积缩小的压缩性一一一变形 一在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性一一 强度 一在动荷载作用下所表现的一些性质
第三章 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： – 在压应力作用下体积缩小的压缩性－－－变形 – 在剪应力作用下抵抗剪切破坏的抗剪性－－－ 强度 – 在动荷载作用下所表现的一些性质
第一节土的压缩性 一、土压缩变形的特点与机理 一土的压缩性是指土在压力作用下体积压缩变小的性能。 土是由固、液、气三相物质组成的，土受压后体积缩小，必然是土的三相组 成部分中的各部分体积减小的结果。在一般建筑物荷重(0.10.6MPa作用 下，土中固体颗粒的压缩量极小，达不到土体总压缩量的1/400，通常认为 土的固体颗粒是不可压缩的。自然界中土的孔隙是和四周的大气连通的，孔 隙中的水分和气体在压力作用下不可能被压缩，而是被挤出，因而当土孔隙 中的水分和气体被挤出时，土粒相互移动靠拢，致使土的孔常体积减小，而 引起土休积减小。 对于饱水土来说，孔隙中充满着水， 土的压缩主要是由于孔隙中的水被挤出， 孔隙体积减小所引起的。也就是说，他水土的压缩过程是乳孔薰水压力的浦澈 过程。饱水土在一定荷载作用下的渗透压密过程，称为透固结。饱和砂土 的孔隙较大，透水性强，在压力作用下孔隙中的水很快排出，压缩很快完成 但砂土的孔隙总体积较小，其压缩量也较小。饱和细粒土的孔隙小而多，透 水性弱，在压力作用下孔隙中的水不可能很快被挤出，土的压缩常需相当长 的时间，但其压缩量较大。 非饱和土在压力作用下的情况比较复杂，首先是气体外逸，空气未完全排出 时，孔隙中的水尚未充满全部孔隙，故含水率基本不变，而随着土被压缩其 饱和度逐渐增大。当达到饱和后，其压缩情况与饱和土一样
第一节 土的压缩性 一、土压缩变形的特点与机理 – 土的压缩性是指土在压力作用下体积压缩变小的性能。 – 土是由固、液、气三相物质组成的，土受压后体积缩小，必然是土的三相组 成部分中的各部分体积减小的结果。在一般建筑物荷重(0.1—0.6MPa)作用 下，土中固体颗粒的压缩量极小，达不到土体总压缩量的1/400，通常认为 土的固体颗粒是不可压缩的。自然界中土的孔隙是和四周的大气连通的，孔 隙中的水分和气体在压力作用下不可能被压缩，而是被挤出，因而当土孔隙 中的水分和气体被挤出时，土粒相互移动靠拢，致使土的孔隙体积减小，而 引起土体积减小。 – 对于饱水土来说，孔隙中充满着水，土的压缩主要是由于孔隙中的水被挤出， 孔隙体积减小所引起的。也就是说，饱水土的压缩过程是孔隙水压力的消散 过程。饱水土在一定荷载作用下的渗透压密过程，称为渗透固结。饱和砂土 的孔隙较大，透水性强，在压力作用下孔隙中的水很快排出，压缩很快完成， 但砂土的孔隙总体积较小，其压缩量也较小。饱和细粒土的孔隙小而多，透 水性弱，在压力作用下孔隙中的水不可能很快被挤出，土的压缩常需相当长 的时间，但其压缩量较大。 – 非饱和土在压力作用下的情况比较复杂，首先是气体外逸，空气未完全排出 时，孔隙中的水尚未充满全部孔隙，故含水率基本不变，而随着土被压缩其 饱和度逐渐增大。当达到饱和后，其压缩情况与饱和土一样
三、主的层缩性测试方信 侧限压缩试验 测定： 轴向应力 轴向变形 佰分表 *施加荷载， 静置至变形稳定 传旺 *逐级加大荷载 这样可以得到不同 荷载下的变形。于 是回以求得不同的 e一p值，作出e一 内环 语水石 p曲线 试样
二、土的压缩性测试方法 侧限压缩试验 水槽 内环 环刀 透水石 传压板 百分表 测定：轴向应力 轴向变形 *施加荷载， 静置至变形稳定 *逐级加大荷载 这样可以得到不同 荷载下的变形，于 是可以求得不同的 e－p值，作出e－ p曲线 试样
eo A=h,- h 受压前后Vs,A不变 1+eo 1+e 1+e ho hho-Ah 1+eo 1+e 1+e △h1+e) →e,=eo- 其中：e, G,+)ps-1 e V Po V=V,(1+e) .△h,→e, V hA 1+e 1+e
( ) ( ) i i s w h e G e e h h e e e h h e h e h V s A → − + = + = − + − = + = + 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 其中： 受压前后 ， 不变 A e h s A e h A e h Vs + − = + = + = 1 ( ) 1 1 0 0 0 e hA e V V V V e V V V V V e s s s s s v + = + = = + − = = 1 1 (1 )