高等土力学读书报告(共8页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上高等土力学读书报告姓名： 杨耀辉 学院： 水利与土木工程学院 专业： 水利工程 学号： 无粘性土颗粒组成的类型与基本性质 一 无粘性土颗粒组成类型与分类1颗粒组成颗粒组成是研究无粘性土基本性质的主要依据，通常以各粒径含量的累积曲线或分布曲线表示。均匀土：分布曲线是单峰形式，各粒径都有一定的含量，峰值粒径含量占绝对优势，其破坏形式主要是流土破坏。单峰形：峰值远离中值，呈左偏峰，出现双峰时右峰较低，两峰连续，谷点里粒径至少占4%至5%，曲线无明显平缓段，集中在某段，无峰值。不均匀土：级配连续和级配不连续。双峰形：双峰间有间断，有的相连接，但最低点粒径含量小于或等于3%，累

2、积曲线呈椅子形，出现台阶。2均匀土的区分原则和方法均匀土特点：级配不良，压实性差，孔隙率大，稳定性差。太沙基指出的砂最不稳定。对于均匀土的确定尚不统一,下列有几种方法标准：（1）的土叫均匀土（2）的土叫均匀土（3）之间的叫均匀土把不均匀土进一步分为级配连续和级配不连续两种。.级配不连续的土的基本性质颗粒组成特征这类土的粒径大于5的砾卵石，细料为砂土类粒径普遍小于1.0在颗分曲线上有双峰值，谷底粒径含量小于3%。土孔隙体积、粗料的骨架作用与细料含量的关系细料含量：指谷底粒径（0.55mm）小于谷底粒径累积百分含量值。细料含量少时，不足以充满粗料孔隙，也就不破坏粗料的骨架作用，其性质仍取决于粗料。

3、但随细料的含量的增加，混合料密度增加，孔隙相应减小，到细料超出一定含量时，混合料性质就取决于细料。最优级配的细料含量P=25%到30%。混合料中开始参与骨架作用的细料含量；并考虑到无粘性土一般；得出细料含量与孔隙率的关系 理想状态下的计算式：其中；在理想状态下：。为使P含量与实际相符，就要考虑粗料孔隙体积被撑开的影响，由实验分析知随增大而增大，且；我们取粗料孔隙率为0.3，则 但在实际中，混合料中细料是多少要撑开粗料孔隙的，所以理论计算的P要小于实际中的。实际值小于它时表明细料没填满粗料孔隙；实际值大于它时细料填满粗料孔隙且与粗料共同组成骨架；当实际值等于它时认为混合料有最优级配料。 渗透系数

4、与细料含量的关系；P30%时填不满孔隙，对渗透系数起控制作用的是粗料。P30%时孔隙与细料产生关系。P70%时粗料只起填充作用，对渗透系数的影响减少直到消失。 4.级配连续土的基本性质级配连续土的性质： Cu10 1Cc3确定粗细料的区分粒径的标准进行探讨：1)d=12为区分粒径（主要用于区分土的渗透稳定性）；2)d=5为区分粒径（用于区分和研究土的压实性）； 3) 粗料被细料撑开为准则，pop=30%35%。5.结论将细料含量进一步引伸到级配连续中来，关键变成确定细料含量的粒径值。特征粒径与特征参数特征粒径有效粒径d10；等效粒径d20； 哈增粒径d60 ；分界粒径d30，土中小于或等于d3

5、0的部分为填料，大于d30的部分为土的骨架，控制粒径d70,不均匀土中粗料开始起控制作用的粒径，太沙基控制粒径d85。 6特征参数不均匀系数Cu是反映土的组成离散程度的参数，Cu值越大，土越不均匀。但不能反映颗粒级配曲线的形状、类型及细料含量的多少。曲率系数Cc表明颗粒级配曲线的类型及细料含量。Cc1.0，级配不连续，且细料含量大于30%。Cc5.0，级配不连续，且细料含量小于30%。1Cc5，级配连续土，内部结构稳定。细料含量P表示不均匀土中粗颗粒的孔隙被细颗粒填充程度的指标。一般以细料占总重量的30%作为评价细料填满粗料孔隙体积的界限指标。无粘性土的渗透稳定特性及抗渗强度1. 无粘性土的渗

6、透破坏形式和判别方法无粘性土的渗透破坏形式 从渗透破坏机理的角度将破坏形式分为：流土，管涌，接触流失和接触冲刷四类。1）流土：局部土体的集体流失，发生在渗流出口无任何保护的情况下2）管涌：细颗粒被集体带出，多发生在砂砾石土层中，根据发展形态的不同分为：发展型：细颗粒连续不断的带出，土体不能承受更大的水头，甚至出现土体所承受的水头有所下降的情况 非发展型：出现管涌现象不久，细颗粒停止流失，当继续增大水头，管涌继续出现，土体承受的水力比降增大，土体最后以流土的形式破坏。（实际是过渡型）3)接触流失：发生在垂直方向上，粗、细颗粒 的接触层面间，包括接触管涌和接触流失4)接触冲刷：发生在水平方向上以上

7、四种破坏形式中，前两种发生在单一土层中，后两种发生在成层土中。单一土层的渗透破坏形式又可细分为：流土、管涌、过渡型三种。对于过渡型，当土体处于密实状态可能呈流土型，疏松状态呈管涌型。2.渗透破坏形式的判别方法：主要有三种：单一因素法：1）依斯托美娜的不均匀系数法：a. Cu10: 流土型，允许抗渗比降 i =0.4b. 10Cu20：管涌型，i =0.1 ,不适用(理由同上)2） 普拉维登的细料粒径对比法：（适用于级配连续土） a. D0/d1.3 非管涌土 b. D0/d1.3 管涌土其中：D0为孔隙平均粒径,主要取决于细料直径，d取为d3。D0由下式计算：当满足判别式：时，为流土，否则就为

8、管涌。双因素法：康德拉且夫同时考虑了曲线形状和混合料中粗料的孔隙率两种因素，以混合料中粗料的孔隙率nck与粗料单独存在时的孔隙率n2相比较，给出判别渗透破坏形式的准则： 1） nck n2时，粗料处于互不接触的状态，破坏形式为流土，由分析结果认为 n250%2）nck(d70)z时，为整体管涌：细颗粒不断被渗流带出土体b. D0(d70)z时，为局部管涌，即：过渡型 该方法的缺点在于：将级配连续土全归于过渡型。 综合分析方法：将无粘性土先根据颗粒组成特征分成几种类型，分别提出相应得判别标准，这样使得分析方法更加简单，分析结果更为可靠。不均匀土，又分为级配连续和级配不连续土。1） 均匀土：破坏形

9、式为流土2） 不均匀土： 级配不连续土的渗透破坏特性： a. 破坏形式取决于细料含量 细料全部充满粗料孔隙：破坏形式为流土细料未充满粗料孔隙：破坏形式为管涌或过渡型 b. 以最优细料含量Pop作为判别渗透破坏形式的标准Pop=（0.3+3n2-n）/（1-n）谷底粒径含量P0.9Pop，管涌（P1.1Pop，流土（P35%）P=0.91.1Pop，过渡型（P=25%35%） 级配连续土的渗透破坏特性：a. 分界粒径：（最优细料含量法） P0.9Pop,管涌，P1.1Pop，流土，P35% P=0.91.1Pop,过渡型, P=25%35%b. 孔隙平均直径法： Do=0.63nd20Do d3 ， 管涌Do5级配连续 级配不连续J破坏J允许O.81.0O.40.51.01.5O.50.8O.40.80O.250.40O.20.4O.150.25O.100.30.100.2注：表中所列数据只适用于渗流出口无反滤保护的情况，大值用于34级建筑物，小值用于12级建筑物J允许=J= J破坏/安全系数在