岩体力学与土力学

岩体力学与土力学7/6/20231土的压缩性与地基沉降土的压缩性地基沉降计算有效应力原理固结理论7/6/20232土的压缩性土的压缩性是指土体在外部压力及周围环境作用下，体积变化的性质。它包括土体体积的缩小、膨胀和体积不变下土体形状的改变。

土的压缩性大小通过压缩性指标来衡量。（）利用压缩试验测定土的压缩性指标。7/6/20233土的压缩试验应力状态——K0状态（侧向变形为零）试验结果——压缩曲线(a)e-p曲线；(b)e-lgp曲线7/6/20234土压缩性高低的判别用判别＜0.01MPa-1低压缩性土0.01≤＜0.5MPa-1中压缩性土≥0.5MPa-1高压缩性土7/6/20235变形指标间的关系

7/6/20236土的应力历史前期固结压力——土体在历史上所经受的最大有效固结压力Pc。土的固结状态超固结状态——Pc＞P0,OCR＞1正常固结状态——Pc=P0,OCR=1欠固结状态——Pc＜P0,OCR＜1超固结土产生的原因7/6/20237地基沉降计算计算方法弹性理论法分层总和法规范法计算步骤（分层总和法、规范法）1.确定地基分层厚度2.计算地基应力（原有应力、增加应力、实受应力）3.确定受压层下限4.沉降计算5.计算结果修正计算公式分层总和法

规范法

7/6/20238固结理论一维渗流固结理论渗压模型固结微分方程方程的解地基固结计算地基固结度计算（一维固结时）地基固结时间计算7/6/20239土的抗剪强度摩尔-库仑强度理论土中一点的极限平衡理论直剪试验三轴试验抗剪强度的两种表示方法抗剪强度指标的取值问题7/6/202310摩尔-库仑强度理论库仑定律

上式表明土的抗剪强度与正应力之间呈线性关系。φ和c称为土的抗剪强度指标。实践证明，在一般应力范围内，采用库仑定律确定土的抗剪强度指标能够满足工程要求，但在高压力作用下，-关系线逐渐向下弯曲，此时就不宜采用简单的直线关系。

7/6/202311土中一点的极限平衡理论表达形式1.2.3.极限平衡的判别

土体未剪坏；土体已剪坏；土体处于极限平衡状态；

7/6/202312直剪榜试验三种做试验蕉方法快剪固结衬快剪慢剪直剪食试验归优缺京点直剪览试验葵的优熟点是竿设备辨简单葱，操申作方指便，西加之料使用谜多年壮，积链累了秆丰富好的经探验。交尤其级在大翻试样与及大卧变形很试验乘及无蚕粘性供土试滑验中雕应用桨有一蔬定优肆势。缺点神是排画水条就件不察易控爱制，耻不能野测量盯孔隙次水应宣力，诱剪切掩面人孩为给屯定，值不一拜定通赛过最业薄弱快面，阿面上急受力咳不均撞，边芹缘处丝式易造珠成应糕力集贞中现霞象，承且竖宋向载劣荷会裙发生浑偏转队，主攀应力济的大密小和拔方向般都是钩变化斜的。覆土样墓受剪壶面积砌逐渐呜减小宗，不照易准厦确的扔计算害应力饲。6/互30忌/2尺02盲313三轴开试验三种愧试验糟方法不排坦水剪禽（U界U）固结币不排俗水剪嚷(C效U)排水妻剪(词CD礼)三轴蔽试验蚀优缺煮点三轴虫试验末的优姨点是野排水勺条件蹦可以挤控制里，便恼于测锡量剪休切过孩程中察的孔汗隙水便压力昏，以旦进行存有效债指标粘计算役。试联样应廊力条熄件明胃确，抽在一膜定的纤应力当状态霜下沿蜂某一蜂斜面渴剪切堡。其换缺点搬是试误验操冲作比住较复句杂，省对试狂验人更员操旱作技时术要滥求较另高。闯另外沿，常骡规三项轴试圆验中妻土样怨受力吵是轴乖对称取的，笋与工杜程实萌际中刊受力助情况主不符娃。6/略30田/2拣02念314三轴汤试验三轴刃试验话过程滔中u谁及w江的变超化加荷情况试验方法施加周应力σ3先施加周应力σ3再施加偏应力σ1－σ3不固结不排水剪（UU）u1=σ3（不固结）w1=w0（含水量不变）u=σ3+A(σ1－σ3)（不排水）w2=w0（含水量不变）固结不排水剪（CU）u1=0（固结）w1＜w0（含水量减小）u2=A(σ1－σ3)

（不排水）w2=w1（含水量不变）固结排水剪（CD）u1=0（固结）

w1＜w0（含水量减小）u2=0w2＜w1（正常固结土排水）w2＞w1（超固结土吸水）6/居30动/2脾02扎315抗剪灰强度仓指标粱的取络值问兄题当采丝式用有救效应缓力设而计时笑，应差采用摇有效幅抗剪凳强度及指标兼。但究有效肉应力畅，须值按实挤测孔抹隙水怠压力吉求得辰，故闻用于六校核奥设计怠较为漂可行批。抗剪蓬强度弦指标慎的选芦择，金需根腿据土赔的性铸质，干地质份条件炒，工肚程的田具体勺情况容，剪捞切方骂法使铃用的膀经验泛等因镜素，鸣使试座验方栏法尽吨可能蛾与实麦际情宫况相罚符合着。工程芹实践繁中较和多采什用的筒还是行土的种总应船力强订度指冷标，邀因为捆总应专力法放简易瞧，试码验和劲计算柏时均越不需促要量赖测孔烟隙水匠压力过。通常呈对于颠饱和胀粘土纯，核茂算建到筑物站地基朝或土甩工建捕筑物哈在施响工期虾间以责及施宵工完个毕时答的稳略定性仗，可榴以忽颜略固扩结作迈用，替采用蹦快剪痛或不柳固结屋不排卵水剪余确定妈抗剪绸强度枣较为流合理逼。如陵果施幻玉工期畜间很要长，参土已白经完肿成了撇固结呢，核问算土贪突然摇遭到啊破坏买时的折安全喝系数句，应掘该是悄由固舅结快动剪或湖实固倍结不表排水泉剪得遥到土瓜的抗胞剪强就度。刮相反袋，对尘于水舒位徐首徐下螺降的趟情况危，因吹为土害中水馋分逐恶渐排扰出，葛与应株力的氧改变颠相适搏应，转所以引，可面以采它用慢北剪或捷固结趁排水冤剪测愧定土赵的抗苦剪强蝴度。砂土等无粘圾性土雀，由宵于在捕外力梦作用沙下水始分容披易排委出，拒孔隙债水压谎力很脑小，雪可略诵，故座一般钞皆可陆采用栋慢剪绪或固痕结排边水剪嫂。6/陵30誉/2秒02筛316特殊截土软土黄土膨胀舱土红粘怪土盐渍棉土冻土填土6/防30俭/2崇02誉317软土软土服是指捞主要斧由细公粒土间组成寸的孔炒隙比斩大（e≥1）、傲天然吊含水佩量高纽奉（w≥章wL）、来压缩江性高斤、强译度低岁和具贝有灵贵敏性爬、结影构性蔬的土成层。伍其包役括淤倍泥、男淤泥绸质粘双性土臭、淤传泥质脆粉土圆等。在静筒水或绪缓慢领的流拣水环遣境中匆沉积嚷，并叉经生蕉物化束学作屋用形俊成的哈w＞碗wL、e≥1.酿5的粘浓性土亏称为墙淤泥拾；而当生w＞牌wL，1.结5＞e≥1.艺0时称题为淤泻泥质旋土。当土螺的有渔机质玻含量简大于5%时称贝为有旋机质晒土，因大于60没%称为棍泥炭顷。6/寒30遍/2咳02毯318黄土黄土是一泛种在殊第四松纪时浪期形柜成的决特殊宏堆积喇物，馒颗粒料组成待以粉春粒(0体.0奇75贝~0彻.0牙05汪mm赵)为主天。黄土搜的分编类湿陷浸性黄铅土自重忌湿陷责性非自办重湿授陷性非湿烫陷性寻黄土黄土斗的湿牙陷性土体现在一简定压亚力下会受水塑浸湿汉时产蚊生湿稳陷变较形量宾达到芬一定盒数值懂的现进象。和湿陷睡性是剖黄土耍最主催要的拜特征户。对湿茄陷性击黄土掏的工程尽措施地基稼处理棋：通酸过破乌坏湿盏陷性缴黄土馒的大纯孔结迁构，芽全部屑或部伍分消酱除地服基的钞湿陷学性，均从根赞本上牌避免忠或削祸弱湿触陷现泼象。防水节和排例水。结构汽措施桐，从剩而增鼓强建鹅筑物滔适应西或抵宰抗因弓湿陷刺引起询不均喇匀沉特降的申能力胡。6/切30给/2胞02铺319膨胀懂土膨胀豆土一买般系姻指粘顺粒成龟分主登要由织亲水俱性矿悬物组剩成，遮同时拥具有肌显著讨的吸蝴水膨数胀和崖失水碍收缩栏两种穗变形暖特性齿的粘防性土节。膨胀遣土的竿主要树性质梦：膨府胀土碎具有棉显著忽的吸丘水膨惑胀和泽失水阴收缩苗的变带形特婚性。对工候程的般危害炭：建胡造在彼膨胀姓土地罪基上多的建居筑物雪，随驳季节献性气秘候的顿变化化会反刘复不感断产洲生不凤均匀浸的升呢降，弟而使蓄房屋给破坏护。6/折30蚀/2溜02庙320红粘计土炎热蜡湿润残气候廉条件裳下的召石灰骨岩、过白云尽岩等麦碳酸赛盐岩扯系的芝出露锦区，已岩石刊在长追期的半成土燥化学席风化胆作用忆下形大成的暮高塑逮性粘辰土物肚质，燃其液原限一唤般大县于50倘%，一副般呈芒褐红获、棕告红、百紫红苏和黄第褐色码，称件为红谊粘土宏。红粘越土的都特性向：红粘照土中虎粘土歌颗粒抬含量自较高肯（55败%~田70凯%），勇孔隙隙比较斑大（1.步1~萝1.旨7），混常处者于饱惨和状锦态（廉＞85趟%），猛它的窗天然剧含水签量（30挣%~肃60你%）几拆乎与移塑限父相等盛，但述液性杯指数和较小谦（-0诞.1电~0仁.4），和这说盲明红班粘土语以结戒合水桥为主首。因洞此，涉红粘宁土的宁含水恨量虽搬高，狡但土匀体一果般仍搏处于津硬塑筒或坚老硬状吗态，猜而且铺具有滨较高桨的强小度和多较低险的压静缩性钩。但验红粘风土含做水量责随深室度增税加、拴土质聚有由加硬至母软的职明显联变化瓜，且贩红粘责土厚宪度分关布不卫均，廊这会丙造成区地基胳的不耐均匀盒性。6/森30常/2质02省321盐渍细土盐渍哗土是巨指易竹溶盐黄含量煮大于0.苹5%，且刷具有渔吸湿避、松觉胀等仰特性屡的土骨。评价酱盐渍车土地至基，斑一般凯考虑锅溶陷洽性、钳盐胀沿性和啦腐蚀李性等性三个菠方面销。6/斤30程/2挪02筒322冻土凡温温度等续于或锅低于桶摄氏护零度般，且算含有售固态搭冰的锋土称你为冻想土。分类荒：按其活冻结漆时间诊长短热分为晕瞬时刻冻土亮、季触节性恼冻土器和多宪年冻惕土。对工决程的周危害开：主否要是陪当自叉然条脂件改辞变时夏，产充生冻斯胀、歉触陷渠、热驱融滑抹塌等铲特殊顺不良订地质提现象盈及发激生物号理力鞭学性鲁质的腊改变睡。6/势30鹅/2遭02罢323填土填土畜是指克由人雕类活蝴动而痒堆填继的土姻层。分类柄：根据瓶其物教质组康成和捎堆填牺方式岔，分边为素棍填土宰、杂川填土同和冲柜填土筋三类蔽。6/志30搬/2常02禽324土压颜力土压识力的鹊种类静止短土压蹄力的网计算朗肯渐土压叉力理咏论库仑飘土压榜力理淹论6/旦30目/2趣02画325土压生力的置种类静止世土压轻力当墙鲁绝对芬不动抬，墙童后土败体因捕墙背匠的侧巷限作鲜用而蒜处于模弹性蹄平衡池状态只时，驻墙后肆土体球作用抛于墙撞背上嫌的土沸压力照，称经为静酱止土扁压力担，用Po表示迈。主动贡土压涛力当墙饮向前伍有微片小移灶动（辰离开膨土）毒或转尸动时锻，随爱着位找移或劝转角活增大响，土吹压力旺由Po逐渐艘减小赴，待锯土体蜜濒于定破裂阔，墙昌后土铜体处脸于主滩动极叔限平踢衡状捷态时狭，土螺压力昆达最世小值虾。此清时由巡寿于土堪推墙途，固即称主量动土股压力时，由Pa表示丢。被动绢土压酬力当墙批在外心力作稀用下伍，产卧生向匆后的短微小从位移怎或转乞动，跟将土慨体向腥后推俭动，援土体苏处于厉被动描状态忍，土涌压力甜由Po逐渐歉增大规，待花土体纪濒于卫破裂献，墙伍后土指体达风被动何极限援状态圾时，公土压外力达驶最大码值，洲被动誓土压柔力以Pp表示凡。三种溪土压礼力之杆间存慰在如汗下的皂关系Pa<Po<Pp6/约30犯/2尖02焦326静止腹土压宁力的梁计算静止怎土压白力是尊土体临呈Ko状态咽时的怀土压鼓力。静止鸦土压腰力强线度静止棒土压用力合进力静止亲土压包力合间力作躬用点墓：Po的作片用点敞应在织墙高嫩1／贯3处笋。6/肌30抱/2错02损327朗肯下土压逆力理缴论基本臂假设沾：当墙背夏垂直感，墙嫂背与去土之荣间无筝摩擦辣力，检墙背般后填记土表倍面水签平时驱，土教体的援极限殿平衡暂问题指。主动心土压辉力的满计算：主动鱼土压市力强度主动捎土压送力合力拉力佣区高狗度主动飞土压遣力合力情作用筹点或：在狼墙底稳以上缎（H够－hc）∕英3处抵。6/地30遇/2册02剥328朗肯砖土压纸力理吉论被动肝土压稠力的计存算被动响土压草力强厕度被动房诚土压率力合撤力被动倚土压大力合盏力作尖用点屿：作用唉点为拍分布慈图的链形心位置疲处。6/怜30愚/2胶02席329实际假情况舍下朗匪肯理微论的退应用墙后针填土左表面远有连己续均捐布载苍荷主动孔土压定力强泡度主动善土压痛力合宴力填土混内有未地下吵水的沃情况主动伤土压挥力计恩算方搅法参恒照均匪质土述情况恶，但勤地下赶水位祸以下用的填触土重扒度取多浮重娘度；盈墙背遍所受恭的侧交向压最力应城考虑戒地下繁水所摘施加袜静水陷压力第。填土垮为成沫层土当填稳土成返层时询,按竭各层蕉情况透分别绪确定数每一岁层土纵作用京于墙衰背的场土压熄力。病应特注别注抖意，希一般橡在土大层交帝界面射处，围土压最力分历布图踏有突沉变。6/滤30吧/2反02暴330库仑绢土压秩力理亮论基本筹假设暴：填土略为无旬粘性碍土；竖填土亚表面址及墙歌背面放为平涛面；当墙泼向前常或向翠后移甩动,踢使墙兔后填抗土达吊到破鹊坏时铲,抓墙背租AB秧面与节土体障内某布一滑趋动面狱BC锻上的飞应力规达到贱极限烈平衡都状态拦；将求破坏尺土楔酒AB只C视胖为刚类体,记不考直虑滑讲动楔栋体内堪部的羊应力扛和变稼形条亿件。主动剃土压浪力的稀计算主动芒土压允力合力主动滤土压央力强度主动羡土压桑力合力改作用拒点芽：距鸽墙底逐H筛∕3线处。6/认30筑/2震02俩331库仑办土压额力理吓论库仑好被动腰土压奇力被动霉土压浩力合越力被动千土压工力强高度被动业土压钉力合贱力作昂用点框：土压委力分漆布图岛形心室位置执处。6/碑30合/2龄02砖332边坡锁稳定持分析土坡崇滑动字失稳宵的机伐理均质昂土坡成的稳卧定分翻析条分粮法计凤算土枕坡稳判定6/乡丰30泥/2平02缸333土坡腾滑动暮失稳萄的机凝理土坡有分类钩：天然汽坡，傻人工敏土坡雄（开恼挖坡偶，挖顶填坡屋及填喷土坡古）。土坡煮稳定聚分析扔方法愧：天然功坡：潜地质险条件溪对比扔法。人工搅土坡善：整采体圆权弧滑汁动法违、条浩分法土坡苗滑动惠失稳基的机卷理：外界怜力的胳作用腊破坏时了土鉴体内内原来漫的应绑力平坐衡状要态；土的夹抗剪索强度同由于章受到润外界灾各种企因素忠的影搜响而柿降低惊，促惜使土遍坡失禾稳破甩坏。6/谅30郊/2更02从334均质乔土坡朗的稳祝定分踩析均质塘粘性奸土坡程的整亲体稳热定分博析均匀倒粘性国土的不滑动抚面接角近圆名弧或扮对数奸曲线摔的简商单曲披面。把滑撕动土棍体当坟成一哑个刚凭体，叙绕圆料心o旋转摊。稳定昼安全尸系数瞎可用狂下式怜表示：（只茅适用扶于φ=0的情绩况）应通风过试技算找偶出最父危险烛滑弧推，计采算相彻应的荣最小股安全颤系数充。均质拍砂土夏土坡篮的稳涉定分役析均质卡砂性县土构贸成的归土坡际破坏港时滑王动面倒大都志接近架于平鞭面，土坡照的滑经动稳凤定安齐全系锈数K为：公式欧表明虽，砂焦性土农坡所奸能形程成的架最大修坡角在就是腥砂土怎的内材摩擦余角。根据另这一总原理电，工趋程上猴可以完通过味堆砂陵锥体绕法确切定坡容土的颂内摩费擦角戚（也继称为秆砂土加的自闪然休岭止角玩）。6/程30就/2袖02满335条分矩法计作算土在坡稳缩慧定由于霞滑弧声各点铸的上坐覆土涛重不池同，耳滑弧舟各点筛上由脑土重脚引起立的法挨向应差力也御不一铁样。亦除φ姓=0喉的软姨土外旬，抗王剪强知度将续随法咽向应晕力而无改变混。为耽解决贵这一仍问题豪，将帜圆弧坚内的律土体见分成坡若干球等宽冠的竖搁条，透这种病方法非称为干条分碰法。条分轧法分勺类：简单岂条分忆法：织适用旱于圆铅弧滑盈动面定。毕肖餐普法粥（简晋化毕琴肖普碎法）延：适栗用于箱圆弧捞滑动助面。詹布样法桨：适洲用于茂非圆英弧滑柳动面变。6/映30证/2佣02屯336简单朗条分闹法基本车假定启：假定击条间作作用停力为卡零，蚁采用汪了井的琴条件悉方程命。计算靠公式：稳定旷安全梢系数孙Ks为考虑香渗流雅作用标时6/气30哭/2疯02督337简化宴毕肖逗普方别法基本施假定债：1.不考尾虑各踢土条醒间的五竖向仍力，略即肤；2.各土商条与稿整个遭