《土力学与地基基础》北京高校课件张内容丰富

土力学与地基基础

清华大学出版社陈熙哲编著。含各类地基处理的案例，实用性强

绪言一、土力学、地基及基础的有关概念1土力学--研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。2地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地层称为地基。3基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础(参看图o—1)。4地基基础设计的先决条件：在设计建筑物之前，必须进行建筑场地的地基勘察，充分了解、研究地基土(岩)层的成因及构造、它的物理力学性质、地下水情况以及是否存在(或可能发生)影响场地稳定性的不良地质现象(如滑坡、岩溶、地震等)，从而对场地件作出正确的评价。

5地基基础设计的两个基本条件：(1)要求作用于地基的荷载不超过地基的承载能力，保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备；(2)控制基础沉降使之不超过地基的变形允许值，保证建筑物不因地基变形而损坏或者影响其正常使用。6基础结构的型式：7地基类型8地基基础设计方案的选取原则9地基及基础的重要性

二、本课程的特点和学习要求1课程的特点：（1）地基及基础课程涉及工程地质学、土力学、结构设计和施工几个学科领域，内容广泛、综合性强；（2）课程理论性和实践性均较强。2学习要求：(1)学习和掌握土的应力、变形，强度和地基计算等土力学基本原理；(2)学习和掌握浅基础和桩基础的设计方法；(3)熟悉土的物理力学性质的原位测试技术以及室内土工试验方法；（4）重视工程地质基本知识的学习，了解工程地质勘察的程序和方法，注意阅读和使用工程地质勘察资料能力的培养。

第一章土的物理性质及分类1—1概述1土的定义：土是连续，坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，经过不同的搬运方式，在各种自然环境中生成的沉积物。2土的三相组成：土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。因此，土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。1—2土的生成一、地质作用的概念1地球的圈层构造：

外圈层：大气圈、水圈、生物圈；内圈层：地壳、地幔、地核。构成天然地基的物质是地壳内的岩石和土。地壳的一般厚度为30一80km。2地质作用--导致地壳成分变化和构造变化的作用。根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用(1)内力地质作用:由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等，引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。如岩浆作用、地壳运动(构造运动)和变质作用。1)岩浆作用--存在于地壳以下深处高温、高压的复杂硅酸盐熔融体(岩浆)，沿着地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表且冷凝后生成为岩浆岩的地质作用。2)地壳运动--地壳的升降运动和水平运动。升降运动表现为地壳的上拱和下拗，形成大型的构造隆起和拗陷：水平运动表现为地壳岩层的水平移动，使岩层产生各种形态的褶皱和断裂．地壳运动的结果，形成了各种类型的地质构造和地球表面的基本形态。3)变质作用--在岩浆活动和地壳运动过程中，原岩(原来生成的各种岩石)在高温、高压下及挥发性物质的渗入下，发生成分、结构、构造变化的地质作用。(2)外力地质作用：由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、生物等的作用。1)风化作用--外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破碎和化学变化的作用。2)沉积岩和土的生成--原岩风化产物（碎屑物质），在雨雪水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等外力作用下，被剥蚀，搬运到大陆低洼处或海洋底部沉积下来，在漫长的地质年代里，沉积的物质逐渐加厚，在覆盖压力和含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁等胶结物的作用下，使起初沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱水、胶结、硬化生成新的岩石，称为沉积岩。未经成岩作用所生成的所谓沉积物，也就是通常所说的“土”。3）风化、剥蚀、搬运及沉积--外力地质作用过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积，是彼此密切联系的。风化作用为剥蚀作用创造了条件，而风化、剥蚀、搬运又为沉积作用提供了物质的来源。剥蚀作用与沉积作用在一定时间和空间范围内，以某一方面的作用为主导，例如，河流上游地区以剥蚀为主，下游地区以沉积为主，山地以剥蚀占优势，平原以沉积占优势．

二、矿物与岩石的概念岩石--一种或多种矿物的集合体。矿物--地壳中天然生成的自然元素或化合物，它具有一定的物理性质、化学成份和形态．(一)造岩矿物组成岩石的矿物称为造岩矿物。矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等特征为依据。（二）岩石岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及其彼此之间的组合方式。岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。

岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类，其亚类划分列于表1-3、表1-4、表1-5。三地质年代的概念地质年代--地壳发展历史与地壳运动，沉积环境及生物演化相对应的时代段落。相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的顺序，所划分的地质年代。在地质学中，根据地层对比和古生物学方法把地质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、中生代和新生代)，每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地质年代中，都划分有相应的地层（参见表1-6）在新生代中最新近的一个纪称为第四纪，由原岩风化产物（碎屑物质），经各种外力地质作用(剥蚀、搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层)，通称“第四纪沉积物(层)”或“土”。四第四纪沉积物(层)不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和工程地质特征，以下分别介绍其中主要的几种成因类型。(一)残积物、坡积物和洪积物1．残积物残积物是残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物，而另一部分则被风和降水所带走。2．坡积物坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。

3．洪积物(Q”)·由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流，具有很大的剥蚀和搬运能力。它冲刷地表，挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积物(图1—4)。由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群<图l—5)。如果逐渐扩大以至连接起来，则形成洪积冲积平原的地貌单元。洪积物常呈现不规则交错的层理构造，如具有夹层、尖灭或透镜体等产状(图1—6)。

(二)冲积物(Q)冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。1平原河谷冲积物平原河谷除河床外，大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元(图1—7)。2．山区河谷冲积层在山区，河谷两岸陡削，大多仅有河谷阶地(图1-8)。

(三)其它沉积物除了上述四种成囚类型的沉积物外，还有海洋沉积物(Q”)、湖泊沉积物(Q‘)、冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等，它们是分别由海洋，湖泊、冰川及风等的地质作用形成的．

1-3土的组成

一土的固体颗粒·土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。(一)土的颗粒级配在自然界中存在的土，都是由大小不同的土粒组成的。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质相应地发生变化，例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。将土中各种不同粒径的土粒，按适当的粒径范围，分为若干粒组，各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。表l-8提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。表中根据界限粒径200、20、2、0．05和0．005mm把土粒分为六大粒组：漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。土粒的大小及其组成情况，通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示，称为土的颗粒级配。颗粒分析试验：筛分法；比重计法根据颗粒大小分析试验成果，可以绘制如图1—10所示的颗粒级配累积曲线由曲线的坡度可判断土的均匀程度有效粒径；限定粒径。

利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标，如与的比值称为不均匀系数：

又如曲率系数用下式表示：

不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况，越大表示土粒大小的分布范围越大，其级配越良好，作为填方工程的土料时，则比较容易获得较大的密实度．曲率系数描写的是累积曲线的分布范围，反映曲线的整体形状。颗粒级配可在一定程度上反映土的某些性质。

(二)土粒的矿物成分土粒的矿物成分主要决定于母岩的成分及其所经受的风化作用。不同的矿物成分对土的性质有着不同的影响，其中以细粒组的矿物成分尤为重要。1、六大粒组的矿物成分漂石、卵石、圆砾等粗大颗粒；砂粒；粉粒；粘粒。2、粘土矿物的比表面由于粘土矿物是很细小的扁平颗粒，颗粒表面具有很强的与水相互作用的能力，表面积愈大，这种能力就愈强。粘土矿物表面积的相对大小可以用单位体积(或质量)的颗粒总表面积(称为比表面)来表示。由于土粒大小不同而造成比表面数值上的巨大变化，必然导致土的性质的突变，所以，土粒大小对土的性质起着重要的作用。二、土购中的水石和气(一纤)土测中水在自然拼条件下怜，土中队总是含款水的。结土中水务可以处影于液态摄、固态境或气态剧。存在于租土中的拿液态水谨可分为甘结合水换和自由虹水两大家类：1．结填合水结合述水是尽指受炕电分宜子吸都引力楼吸附鹊于土究粒表笔面的备土中尤水。愉这种竟电分股子吸请引力采高达芦几千寸到钻几温万个遭大气涨压，嘱使水绿分子救和土悔粒表洁面牢宇固地匠粘结拨在一糠起。由于皇土粒熟(矿茂物颗瓶粒)供表面膊一般评带有杜负电仿荷，宴围绕旱土粒陷形成疏电场旱，在纸土粒答电场惑范围怕内的梅水分晃子和恨水溶圣液中系的阳葬离子颗(如链Na睁’、另Ca寇”、凉A1芽”等救)一买起吸躲附在航土粒呼表面投。因订为水蝇分子女是极弦性分宣子(经氢原口子端耕显正绞电荷侵，氧食原子寄端显橡负电爸荷)抓，它被土喊粒表面丙电荷或旨水溶液任中离子本电荷的言吸引而划定向排芽列(图曾1—1替3)。双电锦子层(1宅)强巧结合帆水强结合池水是指旧紧靠土武粒表面清的结合季水(2)疾弱结合纠水弱结合炮水紧靠捐于强结键合水的扔外围形庸成一层选结合水厦膜。2自由畅水自由否水是表存在梅于土北粒表幸面电幅场影统响范阻围以润外的近水。凡它的皱性质次和普阁通水解一样纺，能害传递恳静水吴压力怜，冰号点为秘0℃卷，有思溶解友能力淋。自由水浑按其移矮动所受惜作用力族的不同牛，可以早分为重涝力水和僚毛细水志。(1蹦)重洗力水重力盛水是费存在扣于地陵下水馅位以僻下的浸透水劳层中稻的地悔下水测，它是齿在重孙力或猛压力半差作彻用下透运动服的自巾由水辅，对猛土粒踪蝶有浮力作止用。(2)壤毛细水毛细水提是受到视水与空镇气交界纱面处表昆面张力葬作用的吓自由水编．毛超细水欢存在竿于地谋下水般位以兴上的树透水邪土层纯中。恳毛细水按占其与蚕地下嗽水面约是否掉联系会可分坦为毛上细悬迁挂水劲(与求地下听水无铸直接予联系扁)和寇毛细释上升罪水(躲与地钻下水志相连蓝)两防种。当土孔救隙中局痕部存在冠毛细水崭时，毛简细水的户弯液面陕和土粒裂接触处乌的表面押引力反隔作用于拨土粒上古，使土夹粒之间柏由于这铜种毛细概压力而涨挤紧(恭图1—庙14)上，土因年而具有约微弱的认粘聚力屋，称为扰毛细粘者聚力。(二悦)土扮中气度。普I土中的丹气体存箱在于土婆孔隙中蚁未被水咽所占据算的部位渠。三、教土的结毯构和构悄造土的结天构是指疼由土粒善单元的晌大小、初形状、火相互排夹列及其粥联结关绍系等因是素形成俘的综合哲特征。姿一般分雀为单粒日结构、应蜂窝结沈构和絮备状结构摘三种基滨本类型。在同触一土躁层中槐的物芽质成才分和更颗粒康大小料等都粉相近肺的各总部分恳之间丛的相六互关告系的捕特征他称为够土的妇构造挪，土谜的构舒造最氏主要守特征梁就是思成层元性即总层理锈构造霞。土妨的构望造的辫另一虚特征在是土滴的裂爹隙性恢。1—4圣土夕的三相脑比例指置标上节毕介绍午了土杜的组丈成，悔特别轨是土热颗粒怖的粒娱组和傍矿物士成分阁，是携从本工质方欺面了秆解土埋的性甩质的尝根据烟。但填是为抵了对蚊土的趋基本乡丰物理率性质哪有所罗了解杨，还绩需要赠对土蹄的三闸相—暗—土藏粒(岸固相涝)、堆土中璃水(任液相泛)和菊土中浊气(蹦气相称)的惜组成奶情况愚进行能数量块上的判研究叫。土的字三相离比例哥指标妄：土骂粒比械重、渔含水赵量、御密度皇、干凝密度完、饱帮和密心度、欢有效恐密度毛、孔玻隙率衡、孔宜隙比痰、饱氧和度冻。1—5杀无仙粘性土踏的密实蔽度无粘威性土洗的密拿实度普与其明工程荣性质箱有着桨密切法的关婆系，易呈密海实状醋态时遮，强症度较辛大，侧可作公为良退好的咐天然躁地基亏，呈寺松散替状态膝时，牌则是恰不良印地基非。对狗于同席一种匠无粘大性土穗，当毯其孔准隙比颤小于辛某一缓限度比时，赛处于庄密实露状态依，随蜘着孔参隙比搞的增川大，掌则处识于中林密、欢稍密域直到宪松散纯状态竞。以下秒介绍开与无递粘性贸土的母最大球和最偶小孔置隙比矛、相虾对密罚实度回等有到关密锈实度敏的指床标。无粘建性土壳的相善对密赵实度舍为根据涂值怕可把砂歼土的密纷实度状叙态划分很为下列叠三种：密实的中密俊的松散的砂土的掏密实度碎石胸土的粉密实高度1—馋6流粘践性土堆的物农理特散征一粘性土像的界限披含水量粘性土阳由于其钢含水量尝的不同氏，而分钓别处于仁固态、救半固态扔、可塑滔状态及灶流动状熊态粘性土筛由一种弱状态转翁到另一耀种状态北的分界格含水量闯，叫做变界限含挪水量。我国疲目前碑以联锤合法激测定或液限找和塑吗限二、类粘性珠土的肌塑性僚指数邪和液殖性指颠数1、扔塑性耽指数福是指静液限米和塑锦限的谅差值健(省爷去％哨符号衡)，赔即土馆处在胡可塑背状态屈的含户水量旦变化怠范围够。塑性指情数的大剩小与土筑中结合狂水的含闭量有关2、液性指健数是指抄粘性土型的天然薄含水量栋和塑限览的差值样与塑性逼指数之逆比。用液洽性指侧数可窜表示筛粘性圈土的宣软硬堵状态蛇，见纽奉表4义-1部4三、袜粘性步土的女灵敏渣度和肚触变种性天然状掏态下的仗粘性土酒、通常炊都具有缸一定的坐结构性云，当受摩到外来季因素的邀扰动时枝，土粒稻间的胶王结物质稻以及土蹈粒，离炕子、水硬分子所叫组成的妙平衡体醋系受到喷破坏，卵土的强躲度降低宜和压缩匪性增大所．土的坚结构性刮对强度钢的这种饮影响，脸一般用致灵敏度萍来衡量呈。土的庄灵敏度颠是以原攀状土的碑强度与漠同一土将经重塑旁(指在释含水量牢不变条犯件下使拌土的结旱构彻底畜破坏)叛后的强债度之比励来表示狱的。土的触隔变性饱和粘绕性土的怀结构受敢到扰动蚁，导致议强度降润低，但肌当扰动搅停止后北，土的鞋强度又逢随时间狐而逐渐您增长。誓粘性土狐的这种蜻抗剪强趴度随时汤间恢复霜的胶体煌化学性翅质称为适土的触筛变性。1—7酒土归的渗透屈性土的忙渗透宁性一栋般是烫指水搏流通清过土赛中孔梁隙难姑易程折度的跪性质歌，或嚷称透筒水性乓。地下构水在象土中劳的渗巷透速诸度一防般可逮按达醒西D梨ar程cy午)根弊据实疫验得琴到的暗直线咽渗透教定律拖计算浇，其侨公式绿如下军(图便1—远25课)：粘性封土的致达西划定律1—8车地基铲土(岩根)的分孟类地基狐土(窗岩)滚分类畜的任究务是帅根据递分类肃用途返和土扭(岩刘)的膀各种缺性质崇的差刊异将醒其划彻分为常一定石的类暂别。土(府岩)歌的合沈理分犁类具豆有很娃大的枯实际律意义艘，例努如根璃据分础类名撇称可冒以大畏致判罚断土突(岩攀)的贼工程本特性悠、评吼价土繁(岩喉)作吓为建戒筑材矮料的院适宜首性以腐及结盈合其子他指丹标来扭确定汁地基装的承牙载力束等等激。阅炭读3馋3-反39木页内炮容。第二章轮地手基的应色力和变羽形研究地之基的应俯力和变升形，必脸须从土涌的应力狐与应变饱的基本宏关系出范发来研枕究。当偷应力很慕小时，亚土的应菊力·应差变关系梨曲线就稿不是一酸根直线展(图2观—1)夸，亦即剖土的变洗形具有置明显的选非线性弯特征。2—击1窗概是述2—酬2杀土美中自舞重应僻力在计算潮土中自米重应力爱时，假盾设天然贺地面是壮一个无汗限大的此水平面门，因而百在任意竖竖直面僚和盆水平面鬼上均无掀剪应力箩存在。学可取作奋用于该个水平面堡上任一鹅单位面腾积的土浪柱体自钩重计算盯(图2沸—2)处，即：地基恼中除敢有作条用于起水平钱面上三的竖枝向自喂重应猾力外稼，在屈竖直管面上叼还作荡用有食水平扁向的倒侧向驼自乡丰重膏应力备。由裁于沿躁任一浪水平读面上携均匀众地无热限分摔布，乐所以箱地基逐土在肆自重飞作用斯下只核能产架生竖蜡向变称形，兴而不姿能有营侧向腿变形舱和剪奖切形撞。必须指扰出，只忆有通过魂土粒接清触点传炼递的粒姨间应力隆，才能盗使土粒敞彼此挤挤紧，从弊而引起怀土体的垒变形，江而且粒互间应力抹又是影雨响土体恩强度的锁—个重铁要因素坟，所以疫粒间应棒力又称汪为有效酿应力。钳因此，谣土中自丝式重应力妈可定义疑为土自混身有效声重力在朱土体中怖引起的港应力。唱土中竖确向和侧帅向的自决重应力咏一般均甲指有效京自重应绵力。以后各碗章节中解把常用闲的竖向觉有效自央重应力阅，简桨称为自辱重应力亮，并改抚用符号绪表披示。地基土骑往往是糠成层的益，成层混土自重告应力的跑计算公握式：自然挠界中去的天扎然土偷层，潮一般煮形成些至今佩已有浙很长切的地悬质年射代，达它在阴自重挖作用电下的占变形怨早巳悔稳定蔑。但费对于智近期泄沉积你或堆胀积的铅土层衬，应偏考虑够它在寻自应麦力作绢用下苏的变目形。铺此外砌，地萍下水勺位的表升降屯会引逗起土乘中自桌重应再力的窗变化宏(图咱2—灰4)准。[例题2谎—7]少某覆建筑场讲地的地粉质柱状抢图和土炭的有关阵指标列欧于例图缠2·1佣中。试划计算地造面下深度益为2.作5m、铁5m和露9m处搜的自重坛应力，议并绘出筋分布图递。[解优]症本洲例天秩然地蜂面下才第一因层粉凡土厚杨6m负，其羡中地鹅下水旦位以岛上和菌以下管的厚婚度分瞧别为惑3.问6类m固和2垮.4孔m，曾第二肥层为办粉质火粘土晕层。善依次荐计算帖2.丽5m柴、3劳.6筐m、盾5m壳、6突m、消9m碍各深归度处淡的土获中竖歉向自催重应孟力，滤计算幸过程仁及自扫重应怀力分置布图霞一并桌列于揭例图耻2—咬1中丸。2-到3基典底压妻力(智接触许应力跪)建筑物尊荷载通驴过基础绩传递给甚地基，通在基础血底面与耐地基之疾间便产锁生了接脱触应力饰。它既思是基础中作用于朋地基的虚基底压五力，同耽时又是楼地基反育用于基版础的基鄙底反力戴。对于关具有顺一定闪刚度挑以及降尺寸剥较小响的柱赔下单煌独基棍础和何墙下拿条形师基础奶等，纷其基替底压何力可赵近似称地按崖直线届分布勒的图并形计夹算，擦即按愉下述育材料屈力学侍公式汪进行殊简化梳计算估。一、夕基底坑压力吹的简党化计恭算(一)吹中心荷尝载下的泊基底压墙力中心荷可载下的荷基础，负其所受量荷载的瞒合力通暂过基底建形心。狸基底压吼力假定险为均匀刻分布(炒图2—判5)，授此时基贯底平均尾压力设铸计值按贿下式计尼算：(二)纪偏心荷表载下的趋基底压渠力对于掠单向奖偏心宏荷载诊下的芝矩形圆基础恢如图铸2·蛛6所惭示。膀设计响时，驳通常趁基底英长边华方向走取与链偏心赏方向出一致另，此兵时两废短边季边缘昌最大票压力倘设计沉值与复最小祝压力堡设计待值按堪材料美力学攀短柱宰偏心膝受压别公式炎计算班：=矩形书基础肝在双熟向偏焰心荷顽载作育用下促，如汉基底盾最小抽压力见，槽则矩乘形基踢底边始缘四系个角姻点处码的压狗力二、基轻底附加交压力建筑物恼建造前倦，土中监早巳存缘瑞在着自纱重应力削。如果晓基础砌渔置在天脂然地面此上，那垦末全部椅基底压觉力就是哄新增加只于地基静表面的读基底附矩加压力哲。一般父天然土速层在自时重作用女下的变侨形早巳飞结束，歇因此只四有基底友附加压奥力才能失引起地太基的附猪加应力坐和变形趴。实际见上，抵一般挂浅基蚁础总恢是埋振置在岭天然闯地面岭下一导定深救度处垫，该屠处原税有的改自重热应力列由于妇开挖句基坑争而卸赴除。差因此昆，由尺建筑梅物建衬造后关的基敌底压肥力中蜂扣除屈基底页标高皆处原州有的躁土中露自重祥应力气后，甲才是陷基底辜平面跃处新浅增加思于地驴基的嫌基底凶附加施压力降，基辆底平巩均附奋加压秧力值槽按下醒式计倘算(划图2鲁—8仪)：有了蓝基底写附加舒压力舌，即眼可把薪它作抢为作对用在稳弹性虽半空梦间表等面上挎的局格部荷狱载，级由此听根据牌弹笔性来力学逐求算完地基摔中的洽附加闹应力老。2—4客地倾基附加立应力地基附因加应力龟是指建池筑物荷敌重在土林体中引电起的附贩加于原扑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的压缩性指标，为了弥补这样得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。1、猫薄压雅缩土嗽层的改沉降艰计算当基拢础底吃面以嫂下可延压缩痛土层屯较薄杠且其所下为获不可舟压缩尼的岩复层时张，—纠般当谅可压贷缩土础层厚皮度H倦小于阅基底交宽度醒b的奥1／斩2时晓(图爬2—针34械)，鼓由于顾基底柴摩阻傍力和摄岩层华层面均摩阻雨力对信可压泼缩土矿层的夸限制作用，缴土层压辟缩时只付出现很矮少的侧蜻向变形汤，因而昼认为它真与压缩借仪中土蛮样的受轮力和变基形条件翻很相近锅，地基浸的最终责沉降量爷S(m策)就可笑直接利时用式(呆2—6片0b)建,以S咱代替其岭中的泊，以期H代替骨,即得痛：式中骄H集—牵—薄滔可压误缩土遍层的飞厚度花，m中，——根走据薄土怖层顶面绘处和底沸面处自董重应力(即初拾始压力补）的渣平均值踩从土的侦压缩曲宵线上查卸得的相盟应的孔圾隙比；——根座据薄土蛋层的顶域实际上，大多数地基的可压缩土层较厚而且是成层的。下面讨论较厚且成层可压缩土层的沉降计算。2、斜较厚叛且成蕉层可垦压缩鲁土层滥的沉的降计障算方旗法与络步骤（1）污按比例秧尺绘制搂地基土碌层剖面料图和基柔础剖面煌图（见肃例图2摘-6-辰1）；（2财）地效基土沟的分哨层。升分层快厚度下一般接取0薪.4觉b或括1-观2m烈,此到外,尖成层她土的虏界面陵和地娱下水队面是志当然识的分宋层面岛；（3湾）地裳基竖全向自韵重应叨力的东计算丢。分读别计段算基潮底处咸、土布层层窄面处级及地铅下水心位面绝处的会自重想应力针，并萄画在雄基础中中心景线的井左侧莲；（4兵）计影算基挑础底艇面中单心点横下各隔分层匙界面温处的滥附加阁应力，并画摊在基础户中心线槽的右侧宿；（5）势计算地摇基各分杆层自重避应力平佣均值（葵）和自落重应力刷平均值灭与附加拒应力平犬均值之旁和（叹）燥；（6赵）由土喘的压移缩曲种线分箱别依喜；（7色）确旱定地之基沉扇降计畜算深形度（幅地基嘱压缩午层深驼度）伪。所标谓地很基沉女降计狡算深陪度是浙指自板基础摆底面螺向下滑需要炼计算券压缩刘变形凶所到切达的岛深度虹，亦蓝称地处，在该深度以下如有高压缩性土，则应继续向下计算至处：计算精度均为±5kPa(图2—35)。（8）计算地基各分层的沉降量：（9）计算地基最终沉降量：二、郊按规躲范方歉法计农算《建筑简地基基旬础设计而规范》统所推荐预的地基醋最终沉着降量计饲算方法浸是另一仆种形式救的分层炸总和垮法。卷它也采锈用侧限诞条件的倦压缩性黄指标，结并运用甲了平均言附加应偶力系数妇计算，田还规定立了地基首沉降除计算抱深度的期标准以交及提出惊了地基伙的沉降荒计算经两验系数车，使得璃计算成铲果接近豆于实测盖值。1、凉第分甚层压浇缩量蛇的计列算对于鞭图2摸-3任7所朱示的播第分阅层，驾其压雁缩量泼为2、地基沉滋降计算膏深度地基杀沉降霜计算决深度弊—第撑分层末（最猾底层杨）层丹底深撒度。规范规肾定：由熊深度处略向上取陵按表2奴-8规跑定的计垄算厚度剪（见图词2-3赔7）所插得的计券算沉降呆量应满违足按上穿式所英确定香的沉柿降计伯算深浪度下添若有富软弱刚土层煤时，煮尚应贿向下笼继续剖计算特，直巾至软稻弱土绩层迁中具1厚疾的计钥算沉橡降量约满足芹上式舱为止竟．当无相夜邻荷戴弊影响，圣基础宽竞度在l聚-50估m范围突内时，龄基础中测点的地胃基沉降晓计算深侧度规范换规定，位也可按娃下列简绸化公式歪计算：3、规范推貌荐的地淹基最终则沉降量滴的计算杂公式如株下：式中脏S蜻’—本按分围层总鼓和法革计算须的地钳基沉门降量尚：─沉直降汁伏算经杜验系法数，常根据处地区锦沉降少观测舅资料寇及经宋验确呆定，狭也可诵采用岛表2痰—9爪的数途值，策表中肿为深称度领范笔围内益土的呜压缩过模量钩当量库值蚁：地其余氧参量使意义弃同前疮。表2工-l宽0和爸表2彻-1著1分傍别为羡均布脱的矩河形荷辆载角取点下破(b极为荷疯载面扯宽度荣)和忌三角杯形分战布的热矩过形忽荷载役角点衫下(类b为建三角政形分渔布方鹅向荷袄载面栋的边穗长)门的地熔基平辩均竖百向附匆加应编力系田数，锋借助屈于该联两表距可以绸运用忍角点缘瑞法计捡算基案底附娘加压侍力为刊均布乔、三搞角形衰分布领或梯真形分投布时高地基南中任吐意岭点的窝平均梨竖向背附加偏应力孙系数段α值爸．2—弃8产地跌基变脏形与戏时间蛛的关仁系一、饱野和土的董有效应货力原理前述痛在研庆究土拖中自呈重应供力分嫩布时任(见够节2嚷—2疏)，亭都只戒考虑织土中拴某单慢位面乎积上缘瑞的平猾均应浪力。雕实际饿上，纽奉如图竖2—刃48哨(a奖)所停示，樱土中廉任意笔截面蒙(0凳-0阴截面泼)上笑都包创括有渡土粒非和粒慨间孔狗隙的字面积盐在内翠，只辅有通吉过土尚粒接卧触点快传递态的粒劫间应核力，绕才能驴使土房诚粒彼畅此挤纽奉紧，枯从而物引起妻土体谜的变号形，攻而粒洒间应核力又材是影轰响土侍体强田度的哭一个屋重要粱因素辛，所锡以粒瞒间应蒜力又辛称为颠有效衣应力陶。同质时，貌通过份土中效孔隙蚁传递但的压垦应力缸，称善为孔巧隙压蓝力，丘孔隙倍压力牌包括告孔隙件中的窗水压妇应力蒙和气冬压应赶力。荐产生队于土泊中孔鱼隙水垂传递妖的压哥应力有，称兽为孔凝隙水乳压力评。饱脸和土碎中的修孔隙洗水压彩力有雪静止亲孔隙使水压体力和惭超静近孔隙软水压鱼力之予分为了研拣究有效纵应力，糟取饱和栋土单元括体中任侵一水平年断面，架但并不胀切断任目何一个怎固体粒宾，而只滩是通过沟土粒之席间的那血些接触炉面，如碧图2—仓48(胸b)所穷示。图汗中横截普面面积为为，应墙力等于杆该单元豪体以上乔土、水仅自重或搂外荷，找此应力亩则称为组总应力酬σ。在哀0-0笋截面上口，作用称在孔隙妄面积上讽的(超劲静)孔翼隙水压粱力u(颗注意超眠静孔隙允水压力溪不包括像静止孔汉隙水压闲力，而右超静孔榜隙水压穗力又往盟往简称裕孔隙水生压力)质，而各渣力的竖性向分量谁之和称快为有效歇应力σ场’，具姿有关系绞式：因此得进出结论司：饱和华土中任传意点的靠总应力殊σ，总摔是等于矮有效应程力σ’筐与(超例静)孔事隙水压董力u之治和；或拜土中任剥意点的质有效应税力σ’愉，总是蹈等于总霉应力σ滋，减去乘(超静凝)孔隙神水压力工u。二、纲饱和修土的指渗透融固结一般认挂为当土治中孔隙银体积的劣80％贪以上为跪水充满攻时，土浴中虽有哀少量气访体存在烤，但大虽都是封母闭气体唇，就可仅视为饱奥和土。如前秋所述炎，饱登和土异在压拨力作际用下拍，孔渗隙中院的一块些自谜由水仪将随堵时间行而逐尚渐被梦排出申，同立时孔福隙体谎积也园随着伙缩小载，这贪个过铺程称枝为饱毛和土晶的渗旋透固云结或皮主固凡结。饱和土殊的渗透蹈固结，糊可借助惨弹簧活盒塞模型品来说明悠。如图驼2—4老9所示捐，设想血以弹侮簧来政模拟狂土骨欲架，呆圆筒蚂内的疼水就肝相当束于土诸孔隙玩中的彼水，铲则此芦模型境可以秆用来朴说明撞饱和杂土在遍渗透消固结以中，唯土骨降架和蜂孔隙俯水对创压力倘的分俘担作踩用，灭即施质加在骑饱和严土上券的外崇压力偿开始林时全腐部由岔土中唇水承龟担，普随着枝土孔朝隙中一些漏自由垦水的抚挤出洗，外颜压力亭逐渐轿转嫁万给土荒骨架奏，直跃到全非部由届土骨杨架承秧担为远止。乔当在废加压丈的那屿一瞬良间,观由于院所制以，疲，而厦当固足结变袜形完喷全稳锹定时翻，则，u盲＝0唱。因医此；料只要那土中漠孔隙扫水压括力还棋存在他，就溉意味越着土巩的渗驾透固富结变赌形尚胸未完棉成。寒换句过话说溉，饱饱和土乘的固掏结就织是孔麻隙水看压力卡的消亚散和往有效滩应力悠相应接增长抚的过追程。三、太型沙基一代维固结连理论为求饱满和土层滤在渗透奇固结过轮程中任融意时间哪的变形蚂，通常比采用太秘沙基(秘K.T犁erz森agh矛i，1济925全)提出史的一维悉固结理逮论进行福计算。杆其适用锦条件为溜荷载面筝积远大息于压缩定土层的埋厚度，纷地基中约孔隙水可主要沿某竖向渗抬流。对祝于堤坝短及其地窝基，孔重隙水主怎要沿二支个方向亭渗流，术属于二径维固结假问题，努对于高圾层房屋僵地基，咐则应考贿虑三维稿固结问谜题。如图2澡—50爹(a)何所示的霸是一维列固结的广情况之粥一，其钉中厚度制为H的乳饱和粘丢性土层镜的顶面孩是透水进的、而岂其底面傻则不透朗水。假妙使该土会层在自前重作用楚下的固输结已经尼完成，挑只是由君于透水牙面上一刻次施加歉的连续疲均布荷晶载才引直起土层对的固结爹。一维嘉固结理丈论的基辫本假设永如下：1．忍土是除均质读、各纯向同征性和裂完全渠饱和戒的；2．府土粒晶和孔倒隙水层都是裕不可拐压缩溪的；3．土疫中附加反应力沿帽水平面晒是无限煎均匀分旦布的，胁因此土碧层的压谋缩和土分中水的川渗流都派是一维削的；4．坑土中标水的泻渗流吊服从袖于达隔西定震律；5，秋在渗副透固社结中豪，土坦的渗盈透系拌数和厦压缩目系数劝都是检不变蛮的常纹数；6．稀外荷鸽是一少次骤投然施脖加的迟．（二魂）一际维固槐结微怠分方慰程在饱渣和土翼层顶总面下敲z深勤度处议的一敏个微浩单元冤体[止图2拼—5商0(气b)异]。拣根据窝固结倒渗流误的连颜续条晴件，船该微讯单元打体在三某时苹间的锁水量扯变化付应等敲于同肝一时猛间该爆微单富元体抵中孔胳隙体浑积的页变化烦率，迅可得上式即炒饱和土抵的一维仆固结微件分方程泽，其中滋称为土疏的竖向扣固结系透数。如图2妖—5O弱(a)很所示的注初始条艺件(开帖始固结情时的附论加应力除分布情丢况)和弱边界条雀件(可贴压缩什土层鼓顶底面昂的排水捆条件)钉如下：当t＝挑0和降时和z寸＝0谱时途u住＝0和z＝唤H时和播时u原＝0根据昼以上橡的初录始条戚件和茧边界棋条件李，采射用分则离变采量法嘴可求壁得式浊(2糠-1建04碗)的就特解勿如下酬：——影竖向绩固结爸时间矮因数挽，圈，开其中谋为竖桂向固戏结系真数，密t为皆时间住（年闻），画H为悼压缩扔土层历最远钱的排吨水距皱离，皂当土被层为药单面播(上雹面或觉下面吉)排拾水时闷，H疼取土绝层厚缴度，与双面漆排水粥时，鼻水由津土层呜中心双分别太向上标下两再方向望排出里，此诸时H洽应取市土层狭厚度酷之半阶。三）避固结绿度计迁算有了孔种隙水压郑力u随牛时间t太和深度链z变化岭的函数陆解，即辽可求得拴地基在球任一时小间的固励结沉降评。此时洒，通常地需要用医到地基议的固结果度(或普固结百佛分数)绕U这个猫指标，灶其定义能如下或对于竖伸向排水晋情况，重由于固脱结沉降蔑与有效视应力成奖正比，很所以某击一时刻换有效应饱力图面骑积剃和最终注有效应拳力图面滑积之比代值[见撑图2—怨50(决a)]屠，称为替竖向排席水的平洗均固结耀度斧，母其可推贯导为（2桥-1雄08柿）为了便鼻于实际万应用，伞可以按却公式(俘2—1谢08)卵绘制出代如图2魂-51域所示的匀关系数曲线紧(1蜜)。对痕于图2穷-52砌(a)犹所示的旋三种双俩面排水适情况，煤都可利骗用图2挂-51话中的曲震线(1枝)进行臂计算，定此时，低H取压隔缩土层炮厚度之崭半。另攀外，对域于图2永-52纸(b)辅单面排钱水的两榆种三角翅形分布柏起始孔兰隙水压恩力图，顺则用图题2-5趴1中的音关系曲秧线(2纳)和(替3)计畜算。有了关捉系曲线样(1)小、(2火)、(页3)，僻还可求碰得梯形使分布起间始孔隙橡水压力雕图的解轰答。对景于图2嘱—53背(a)旧中所示猴双面排篇水情况生，同样跳可利用假图2—桃51中绳曲线(赢1)计域算，H思取压缩业土层厚鸡度之半傍，而对摸于图2留—53描(b)俯中所示如单面排板水情况朋，则可特运用叠熔加原理撒求解。设梯形弊分布起艘始孔隙订水压力户在排水屈面处和池不排水楚面处分消别为偏。当尿时瘦可利用筛曲线(现1)和潜(2)壁求解固屋结度，期公式为当井时，蛮可利便用曲庄线(区1)块和(圈3)琴求解丛，同填理得蜓出（2-甚114财）（2肝-1免15誉）式(2—孝114泛)和式窗(2—规115费)中斧，可根卵据相同爪的时间佛因素述，从图艇2—5蔽1中分号别由曲熊线(1低)，(抹2)、丙(3)螺求取。第三稼章专土轮的抗道剪强良度3—1概抽述土的述抗剪班强度桥是指桶土体天抵抗羽剪切夸破坏势的极亩限能腾力，森是土怨的重伸要力宿学性立质之朋一。导工程增中酿的热地基塞承载旗力，疯挡土及墙土惕压力层、土母坡稳闹定等庸问题怎都与锦土的招抗剪特强度螺直接讯相关岭。建筑物掀地基在愤外荷载退作用下筛将产生裤剪应力跟和剪切降变形，支土具有恐抵抗这介种剪应依力的能躁力，裂并随剪拣应力的骄增加而券增大，绳当这种袜剪阻力弄达到某眠一极限短值时，谁土就要刘发生剪鉴切破坏话，揪这非个极限腐值就是全土的抗尺剪强度绵。如果妻土体内怖某一部笛分的剪映应力达膊到土的没抗剪强皂度，在弄该部货分就开橡始出现孩剪切破锤坏，随捷着荷载属的增加击，剪切盟破坏的摘范围逐自渐扩大尿，最终缘瑞在土体语中形成平连续座的滑动绞面，地截基发生卸整体剪称切破坏烤而丧失惠稳定性孕。3—筐2火库丹伦公晃式和丹莫尔蒜—库各伦强介度理聪论一、库难伦公式17窗76钞年C帅．A饼．库化伦(批Co查ul击om太b)撞根据吗砂土稍的试标验，港将土练的抗斧剪强动度表渴达为织滑动侦面上盖法向齐总应验力的窃函数刺，即以后她又提独出了贺适合粘性奋土的及更普消遍的们形式由库伦盐公式可衰以看出系，无粘比性土的娇抗剪强买度与剪亭切面上症的法向饰应力成伤正比，话其本质随是由于吴颗粒之贸间的滑早动摩擦枣以及”观凹凸面榜间的镶废嵌作用蔬所产生欠的摩阻残力，其米大小决侵定于颗贷粒表面细的粗糙蓬度、密舒实度、高土颗粒详的大小架以及颗般粒级配回等因素阿。粘性雁土的抗锅剪强度列由两部荡分组成太：一部角分是摩擦力涂，另一伤部分是呀土粒之僻间的粘熔结力，滔它是由贿于粘性酷土颗粒丙之间的雹胶结作求用和静瓣电引力苍效应等就因素引慎起的。长期的杂试验研造究指出腐，土的肯抗剪强省度不仅涝与土的让性质有薯关，还浅与试验决时的排窝水条件态、贸剪切速详率、应顿力状态融和应力拒历史等魄许多因驰素有关旨，其中逮最重要灯的是试乓验时的窃排水条吨件，根势据K．皂太沙基界(Te贴rza遍ghi凑)的有宵效应力苹概念，栗土体内辅的剪应摩力仅能盯由土的裹骨架承厅担，因酸此，土他的抗剪犯强度应偿表示为倡剪切破孙坏面上违法向有很效应力姿的函数肌，库伦涉公式应裂修改为二、莫冈尔—库在伦强度越理论19抗10完年莫拌尔(逼Mo榜hr快)提版出材忽料的砖破坏踢是剪捕切破指坏，浊当任吸一平昼面上广的剪宰应力养等于动材料见的抗胁剪强掀度时骗该点仍就发沃生破案坏，邻并提旱出在劫破坏投面上无的剪筒应力刻f，毛是该严面上五法向贷应力鞋，的发函数盏，即土的莫勒尔包线慌通常可颗以近似着地用直消线代替缠，如图督3—2邻虚线所谅示，该昨直线方催程就是己库伦公辅式表示废的方程厌。由库丧伦公式申表示莫杀尔包线安的强度末理论称浩为莫尔烦—库伦遗强度理绸论。当土体轨中任意馆一点在历某一平素面上的领剪应力阅达到土经的抗剪惰强度时臭，就发眯生剪切底破坏，区该疫点即处吩于极限巾平衡状骂态，根谎据莫尔名—库伦只理论，理可得到泉土体中任—点的姐剪切破耳坏条件拣，即土然的极限曾平衡条奇件．1、土鹿中某点他的应力淘状态下面闯仅研多究平啊面问嗽题，廊在土岩体中泉取一上单元室微体语[图男3—姨3(责a)息]，恢取微抵棱柱颂体a俭bc删为隔篮离体咬[图搁3—常3(侵b)杆]，驰将各寨力分由别在访水平辨和垂仁直方擦向投幸影，纱根据忙静力隐平衡束条件叨可得驰：联立帽求解耽以上织方程挂得m做n平泄面上融的应罪力为慎：由材料浩力学可赚知，以风上晌与舒之间的垫关系也详可以用不莫尔应娱力圆表悦示[图茂3—3痛(c)射]，这流样，莫客尔圆就封可以表血示土体五中一点背的应力液状态，疲莫尔圆宏圆周上烫各点的楼座标就别表示该火点在相滔应平面齐上的正震应力和烂剪应力抽。2、土松的极限兰平衡条呀件为了建鲜立土的激极限平世衡条件著，可将许抗剪强气度包线役与莫尔参应力圆及画在同竞一张座追标图上旋(瞒图3—番4)。态它们之驻间的关况系有以名下三种商情况：侦(1符)整个垃莫尔圆标位于抗齐剪强度终包线的岩下方(初圆1)套，说明肥该点在河任何平洗面上的讲剪应力遥都小于蹈土所能发米挥的抗削剪强度脊(衬)，因仍此不会警发生剪宵切破坏动,(2躺)抗剪待强度包学线是莫掏尔圆的见一条割棒线(圆裙Ⅲ)，尾说明该储点某些坦平面上倘的剪应冠力已超各过了土役的抗剪箱强度(牲)，实另际上这朋种情况贡是不可栗能存在拢的；(僚3)莫学尔圆与秀抗剪强烛度包线年相切(畜圆Ⅱ)哈，切点离为A，袖说明在宣A点所捎代表的扩平面上枕，剪应椒力正好驼等于抗器剪强度筝(延)，该简点就处凝于极限委平衡状唱态。圆苍Ⅱ称为里极限应死力圆。来根据极喇限应力秃圆与抗氏剪强度饥包线之发间的几耽何关系法，可建临立以下剩极限平蓝衡条件裹。设在馆土体煎中取百一单宁元微赛体，善如图取3—慰5(受a)华所示咬，m旱n为理破裂师面，海它与看大主村应力践的作豪用面衰成菊角。垫该点障处于缺极限晶平衡单状态类时的购莫尔伸圆如耍图3屑—5劈燕(b航)所报示。生将抗辩剪强裙度线室延长亦与σ禽轴相睁交于嗓R点青，由悉三角示形A漆RD牲可知歌：3－3询抗剪强葬度的测悟定方法抗剪强甲度的试桂验方法碗有多种纲，在实挤验室内述常用的鸭有直接筒剪切试娇验，三鼓轴压缩蹦试验和短无弓侧队限抗压搅试验，多在现场盯原位测井试的有锐十字板医剪切试慈验，大巾型直接脚剪切试崖验等。坚本节着灿重介绍施几种常损用的试杨验方法傲。一、雪直接挽剪切增试验直接奴剪切昂仪分独为应赠变控月制式副和应殊力控雁制式衬两种屑，试祖验时念，由迟杠杆狮系统日通过袍加压稻活塞舱和透应水石塘对试娱件施驰加某坚一垂设直压异力σ千，然归后等扰速转粱动手石轮对亭下盒然施加疮水平赶推力采，使童试样候在上羽下盒衰的水闷平接伟触面农上产烦生剪播切变棵形，戏直至闹破坏锄，剪患应力亦的大天小可怨借助缺与上奸盒接锁触的汉量力冷环的层变形厉值计默算闭确定塔。在免剪切强过程完中，笛随着绸上下鸟盒相盟对剪悼切变狱形的超发展赞，土苗样中右的抗哑剪强赔度逐终渐发响挥出飞来，霜直到班剪应蚊力等睁于土役的抗治剪强误度时投，土促样剪沾切破益坏，摄所以膊土样厦的抗翻剪强垮度可始用剪屋切破布坏时中的剪著应力狸来量普度。对同巨一种川土至洗少取录4个大试样恋，分楚别在泥不同床垂直耍压力斜下剪硬切破切坏，漂一般弦可取盒垂直阁压力株为1橡00膀、2厌00吧、3怜00溉、4在00举kP平a，谈将试盼验结清果绘振制成唤如图拾3—阔7(婆b)蛮所示恼的抗渴剪强厉度弹和垂阴直压兔力σ麦之间丢关系模，试誉验结饰果表键明，泪对于酷粘性多土斩基本来上成宣直线俘关系矩，该腐直线楚与横聪轴的低夹角击为内作摩擦摩角甚，在笛纵轴粮上的吩截距收为粘碍聚力扇c，迷直线百方程欣可用景库伦门公式芹(3勤—2剃)表组示，找对于钓无粘彩性土驶，鲜之间里关系旦则是冤通过荷原点嗓的一钟条直维线，冷可用碗式(息3-仆1)张表示此。为了近渣似模拟摆土体在筐现场受处剪的排垫水条件巷，直接爱剪切试口验可分法为快剪怠、固结喇快剪和络慢筋剪三种股方法。徒快剪试剥验是在朗试样施四加竖向棋压力后疲，立即喊快速施爪加水平具剪应力缺使试样您剪切破蚊坏，固慨结快剪绳是允许助试样在馒竖向压摸力下充积分排水拘，待固毙结稳定舅后，再型快速施冬加水平伍剪应力誓使试样雁剪切破盯坏。慢薪剪试验伐则是允蓬许试样赖在竖向趋压力下蠢排水，拖待固结躺稳定后磁，以缓拼慢的速阻率施加梳水平剪纤应力使企试样剪杏切破坏弓。二、佳三轴梨压缩屋试验三轴品压缩店试验语是测丝式定土没抗剪嗽强度舰的—概种较袍为完刊善的日方法腊。三呢轴压过缩仪现由压已力室拢、轴硬向加执荷系僻统、食施加炉周围盒压力帝系统井、孔瞒隙水梨压力枪量测买系统真等组枪成，味如图细3-即8所扩示常规挪试验好方法稍的主陷要步块骤如乳下：衫将土绕切成闹圆柱抗体套奋在橡闭胶膜某内，盗放在咬密封病的压遭力室愉中，露然后陆向压既力室猾内压司入水狂，使访试件登在各毛向受被到周攻围压筹力背，并叙使液握压在毙整个技试验擦过程施中保抬持不寄变，骨这时厉试件夕内各杜向的著三个母主应驾力都裹相等因，因雕此不疯发生昌剪应度力[深图3访—9机(a监)]仰。然吐后再柿通过构传力慕杆对嘉试棵件施赌加竖亿向压鸣力，害这样吉，竖壁向主躁应力素就大辟于水铃平向驳主应汗力，扣当水触平向箭主应良力保陶持不秋变，亲而酷竖天向主屠应力零逐渐厕增大脏时，死试件鄙终于世受剪氧而破窃坏[增图3贵—9崇(b虏)]出。设野剪切吉破坏献时由五传力恼杆加谁在试茅件两上徒的竖棍向压源应力南为宁，则资试件报上的毒大主莲应力凶为捕，而舌小主被应力灰为宏，风以(热)为日直径疤可画搏出一怒个极顺限应唤力圆巧，如体图3碰—9弦(c徐)中事的圆体I，粮用同匠一种老土样陆的若斑干个辆试件河(袭三个启以上无)按仆以上周所述冶方法刺分别肃进行忌试验派，每剧个试晓件施千加不省同的仇周围打压力含，邀可分谜别得岩出剪言切破边坏时屡的大渠主应们力责，将状这些辛结果碑绘成婆一组颜极限窜应力邻圆，川如图兴3—惯9(次c)绍中的针圆I篇、Ⅱ疑和Ⅲ牵。由于狂这些麦试件如要量私测试验黎过程中恶的孔隙饶水压力批，可以驰打开孔童隙水压掘力阀，膛在试件塘上施加淘压力以鸡后，由在于土中蔑孔隙水纲压力增响加迫使本零位指浴示器的昆水银面况下降，均为量测粮孔隙水汤压力，龄可用调变压筒调墓整零位城指示器败的水银建面始终灯保持原做来的位对应于直接剪切试验的快剪，固结快剪和慢剪试验，三轴压缩试验按剪切前的固结程度和剪切时的排水条件，分为以下三种试验方法：(1)不固结不排水试验试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中部不允许排水，试验自始至终关闭排水阀门。(2共)固色结不却排水洞试验试样努在施扒加周暴围压洲力时屡打开疾排水弯阀门藏，允寸许排稀水固汪结，筋待固隆结稳立定后角关闭毅排水佩阀门婚，是再订施加但竖向疫压力泥，使随试样封在不绍排水吼的条霜件下卫剪切呼破坏逼。(3)悄固结排紫水试验试样读在施聚加周暂围压提力时炭允许询排水验固结圈，待涌固结执稳定柄后，关再在施排水奶条件快下施听加竖缸向压奇力固至试万件剪葡切破软坏。三、无痒侧限抗均压强度减试验根据慕试验驼结果最，只阅能作戒一个预极限瓜应在力圆印(愿)，顿因此耽对于聪一般济粘性爹土就丈难以蝴作出付破坏眉包线皇。而按对于运饱和躲粘性柜土，简根据己在三吧轴不罚固结竟不排匆水试斑验的蚂结果缘瑞，其铃破坏德包线块近于茫一条编水平煌线(途见节划3—疲5)植即这样搭，如急仅为推了测批定饱繁和粘件性土匹的不纤排水缸抗剪框强度纽奉，就浓可以救利用爹构造呢比较倚简单取的无慎侧限漏压力兆仪代凶替三拢轴仪望。此棍时，半取允，沈则由炼无侧把限抗苹压强务度试铺验所倍得的缸极限阁应力低圆的羡水平庄切线浮就是抚破坏潮包线抹，由跃图3丧—1真0(吵b)毅得四、够十字恩板剪岂切试璃验室内的露抗剪强猎度测试炊要求取川得原状豆土样，迁但由于妇试样在享采取、宴运送、概保存和担制备等其方不可殊避免地毅受到扰警动，含租水量也响很难保执持，特口别是对讯于高灵劈燕敏度的测软粘土僵，室内虹试验结传果的精踏度就受功到影响狮。因此伶，发展风就地测驶定土的碗性质的除仪器具终有重要蜡意义。熊它不需坐取原状葬土样，去试验时商的排水道条件，框受力状概态与土牲所处的净天然状忘态比较污接近，亲对于很尼难取样狐的土(志例如软拣粘土)达也可以革进行测价试。在抗买剪强年度的耳原位蛾测试劝方法栏中。拥目前往国内进广泛蝇应用捞的是忙十字允板剪次切试煮验。设剪切谊破坏时辽所施加垄的扭矩静为M，蚀则它应纲该与剪纷切破坏讨圆柱面夸(包括滋侧面和进上下面幅)上土帐的抗剪温强度所仆产生的遇抵抗力绩矩相等役，即：实用上便为了简道化计算片，申目前在今常规的骑十字板傅试验中伙仍假设锹，习将这一冻假设代芹入式(构3—1屠5)中鱼，得(3—宁15)由于十寇字板在也现场测固定的土识的抗剪赠强度，歼属于不蛇排水剪泥切的试着验条件皱，因此怎其结果椅应与无汤侧限抗云压强度区试验结阅果接近延，即3—厅5晋饱适和粘童性土利的抗翻剪强庸度一、不律固结不照排水抗港剪强度如前拨所述楚，不牵固结浓不排泰水试尿验是偿在施姐加周轻围压份力和掉轴向番压力见直至雨剪切河破坏通的整崖个试设验过告程中闲部不途允许帐排水沟。仰如果卧有一驶组饱停和粘串性土南试件狭，都沾先在粗某一弱·周优围压脑力下伏固结粘至稳迅定，夜试件脉中的街初始方孔隙喷水压藏力为喉零，前然后牢分别怨在不抽排水刑条件寺下施妥加周免围压遥力和夫轴向韵压力尘至剪抓切破由坏，忆试验触结果雕如图密3—驱14剃所示姜。虽然三墙个试件折的周围怠压力个不同锣，但破采坏时的师主应力摆差相等木，在图内上表现烟出三个除总应力次圆直径螺相同，奶因而破撕坏包线陪是一条御水平线巧，即三个慰试件度只能袭得到舟同一站个有伯效应削力圆浆，并和且有柏效应姻力圆西的直妹径与摘三个队总应决力圆电直径悟相等崇，即这是由赖于在不拌排水条紧件下，盟试样在牲试验过脖程中含眨水量不阴变，体如积不变毛，饱和孟粘性土盏的孔隙棕压力系器数B=喜1，改斤变周围警压力增刺量只能稍引起孔偏隙水压圆力的变筒化，春并不允会改变含试样中晚的有效据应力，仙各试件虏在剪切间前的有得效应力桐相等，池因此抗粮剪强度繁不变。这种庄试验岩一般蚂只用抱于测栗定饱率和土艳的不撒排水绣强度侦。二、久固结知不排喷水抗伍剪强灯度饱和粘锈性土的后固结不怒排水抗稳剪瞩度殖在一定蛾程度上钩受应力伞历史的裙影响，糖因此，蛇在研究耽粘性土侄的固结越不排水厦强度时秋，垮要区别纹试样是头正常固识结还是环超固结填。卖我们将踏上一章自提到的偶正常固煮结土层屯和超固责结土层立的概念面应用到冬三轴固茶结不排唇水试验跃中，如廊果试样施所受到阳的周围橡固结压庆力大于它马曾受到拖的最大有固结压蚁力票，属于谨正常固皇结试样层，如果酷则属于摇超固结宪试样。御试验结泪果证明兽，这两喇种不同琴固结状营态的试像样，其揪抗剪强源度性状废是不同浑的。饱和粘疗性土固文结不排散水试验辛时，如挪图3—探15所屈示，对浩正常固强结试样侨剪切时护体积有着减少的渡趋势(阻剪缩)射，挖但由于志不允许向排水，仇故产生裹正的孔西隙水压潮力，由福试验得球出孔隙助压力系冠数都大至于零，设而超固好结试样肆在剪切狠时体积扭有增加星的趋势侦(剪胀贵)，强勺超固试萍样在剪文切过程谊中，开泻始产生灭正的孔温隙水压收力，狡以后禁转为厨负值辨。图3染—1仁6表范示正盲常固躲结饱沉和粘决性土子固结质不排娃水试静验结毒果，辆因为狭正常晓固结肃试样磨在剪蚁切破边坏时演产生酒正的粒孔隙垫水压测力，塔故有罚效应渐力圆孝在秤总应停力圆昆的左财方．超固结蛛土的固坟结不排吊水总应党力破坏禽包线如缺图3—肉17(捉a)所许示，固倚结不排糖水剪的漠总应力妖破坏包踪蝶线可表玻达为：如以屑有效苹应力次表示咽，有电效应贼力圆遍和有絮效应急力破楼坏包蹦线如乒图中位虚线钟所示谜，由销于超丽固结富土在踪蝶剪切克破坏装时，塌产生演负的裙孔隙舟水压扎力，寺有效籍应力财圆在超总应石力圆前的右比方(锅图中岛圆A诵)，党正常圈固结缺试样洪产生援正的景孔隙蚀水压济力，摘故有谊效应碎力圆浴在总疏应力升圆的遗左方孕(图仙中圆挥B)到有效烘应力坏强度妄包线苍可表纽奉达为测：三、固贺结排水嘱抗剪强捏度固结冶排水鼻试验葱在整纹个试满验过德程中纳，孔掀隙水浅压力馒始终求为零篇，总悦应力册最后圾全部埋转化谣为有遣效应傅力，裤所以茂总应企力圆扔就是营有效讯应力腰圆，周总应熟力破骄坏包阀线就攀是有悉效应访力破融坏包铸线。材图3忆—1叮8为护固结速排水拥试验爆的应摧力—劲应变柏关系阻和体但积变趴化，命在剪传切过葛程中泡，正们常固凭结粘喇土发兔生剪举缩，等而超惧固结迫土则劈燕是先档压缩牲，继织而主芒要呈土现剪嫌胀的耽特性歇。图3-虾19为恭固结排绸水试验壶结果，涝正态常固结妻土的破缎坏包线通剥过原娃点，酸如图絮3—岩19狡(a食)所纱示。图3蜂—2折0表口示同缘瑞一种陈粘性销土分支别在裤三种象不同快排水渣条例愧：下室的试喜验结恰果，辱由图允可见菊，如豪果以因总应扯力表潮示，椒将得或出完较全不哨同的遮试验眉结果皱，而壳以有雅效应构力表境示，躁则不丑论采匙用那骂种试耍验方徒法，储都得故到近腿乎同厉一条旧有效纽奉应力称破坏栗包线米(如瓶图中析虚线渔所示浑)，春由此世可见醉，抗状剪强闲度与标有效孝应力电有唯弓一·掘的对膜应关馆系。四、抗冶剪强度安指标的都选择如前所胡述，粘通性上的砌强度性朗状是很逼复杂的熄，它不槐仅随剪伶切条件五不同而收异，而喊且还受削许多因竭素(例唯如：土畜的各向心异性、砌应力历来史、蠕沾变等)耐的影响齿。此外馋对于同仔一种土钉，强度泡指标与虹试验方表法以及喇试验条鲜件都有袖关。3—6专应漫力沟路似径对加荷茄过程中妹的土体之内某点对，其应女力状态椒的变化怀可在应她力座标明图中以蜡应力点看的移动榨轨迹拉表示，屠这种轨宿迹称为限应力路趣径。按应犁力变黎化过枕程顺兵序把咽这些因点连佛接起懒来就痒是应三力路证径[牛图3绩·2虚1(站6)免]，币并以衫箭头汪指明散应力挤状态事的发袭展方砌向。加荷方累法不同怠，应力吵路径也啦不同，应力路爆径可以铺用来表跌示总应其力的变良化也可际以表示零有效应示力的变浇化。图3·玻23(结a)表污示正常途固结粘宝土三轴暗固结不趁排水试矩验的应透力路径密，图中延总应力刘路径A唐B而有敲效应力遥路径A停B则是翠曲线，重两者之繁间的距春离即为磁空隙水萝压力u图3—呆23(粘b)为糕超固结决土的应裂力路径利用赏固结恼不排悼水试岛验的迁有效塑应力我路径平确定彩的尺座；线贩，可坚以求曲得有爸效应栗力强拢度参洗数c锹’和娘，琴多数爪试验婶表明续，在试件发纯