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岩土工程课件

岩土工程是工程地质勘察、基础(或地下 结构)方案设计、基础(或地下结构)施工 三位一体的工程。
岩土工程学科群由工程地质学科、岩 土力学学科、结构工程学科组成,是 多学科相互渗透又紧密结合的边缘学 科。
2)岩土工程的重要性
从大方面(在国民经济中的地位) 从小方面 从岩土体本身而言
支挡加固
缩性。
压缩模量(侧限压缩模量)
根据 e p曲线,可以求算另一个压缩性
指标——压缩模量。它的定义是土在完全侧限
条件下的竖向附加压应力与相应的应变增量之 比值。土的压缩模量可根据下式计算:
p ES H
1 e1 a
H1
Es 亦称侧限压缩模量,以便与一般材料在无
侧限条件下简单拉伸或压缩时的弹性模量相区
库伦公式 一、库伦公式 1776年C.A.库伦(Coulomb)根据砂土的试验,将 土的抗剪强度表达为滑动面上法向总应力的函数,即
f tan
以后又提出了适合 粘性土的更普遍的形式
f c tan
由库伦公式可以看出,无粘性土的抗剪强度与剪切面 上的法向应力成正比,其本质是由于颗粒之间的滑动摩擦 以及”凹凸面间的镶嵌作用所产生的摩阻力,其大小决定 于颗粒表面的粗糙度、密实度、土颗粒的大小以及颗粒级 配等因素。粘性土的抗剪强度由两部分组成:
a de dp
土的压缩性可用图中割线 M1M 2 的斜率表示设割线
与横座标的夹角为 ,则,
a tan e e1 e2
p p2 p1
为了便于应用和比较,通常采用压力间隔由 p1 100 kPa
增加到 p2 200 kPa 时所得的压缩系数 a12 来评定土的压
岩土工程(Geotechnical engineering)是以土 力学、岩石力学、工程地质学和地基基础 工程学为理论基础,以解决和处理在工程 建设中出现的所有与岩土体有关的工程技 术问题的一门地质和工程紧密结合的新专 业学科。
岩土工程的补充定义如下:
岩土工程是土木工程中涉及岩土体的整治 、改造和利用的科学技术。
• 岩体单轴抗压强度 • 岩体三轴抗压强度 • 岩体抗剪强度参数 • 岩体变形参数的确定
岩体变形参数的确定
岩体地应力测试
• 应力解除法测岩体地应力的原理和方法
土的抗剪强度参数
土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力,是 土的重要力学性质之一。工程中的地基承载力,挡土 墙土压力、土坡稳定等问题都与土的抗剪强度直接相 关。
一部分是摩擦力,另一部分是土粒之间的粘结力,它是由
于粘性土颗粒之间的胶结作用和静电引力效应等因素引起
的。
长期的试验研究指出,土的抗排水条件、 剪切速率、应力状态和
土的固结
天然土层在历史上所经受过的包括自重压力和其他荷 载作用形成的最大竖向有效固结压力,称为先期(前期) 固结压力,常用pc表示。
通常将地基中土体的先期固结压力与现有上覆土层压
力之比定义为超固结比OCR。 OCR pc p0
根据OCR的大小,可对土所处的不同固结状态进行划分。
OCR
>1 超固结状态
工程土体主要设计参数的确定
压缩性参数 基本概念 土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。试 验研究表明,在一般压力(100-600kN)作用下,土粒和 水的压缩与土的总压缩量之比是很微小的,因此完全可以 忽略不计,所以把土的压缩看作为土中孔隙体积的减小。 此时,土粒调整位置,重行排列,互相挤紧。饱和土压缩 时,随着孔隙体积的减少土中孔隙水则被排出。 在荷载作用下,透水性大的饱和无粘性土,其压缩过 程在短时间内就可以结束。相反,粘性土的透水性低,饱 和粘性土中的水分只能慢慢排出,因此其压缩稳定所需的 时间要比砂土长得多。土的压缩随时间而增长的过程,称 为土的固结,对于饱和粘性土来说,土的固结问题是十分 重要的。
0 绪论
•岩土工程的定义 •岩土工程的重要性 •岩土工程的进展 •岩土工程的内容
岩土工程的工作内容: 岩土工程勘察 岩土工程设计 岩土工程治理 岩土工程监测 岩土工程监理
岩土工程工作方法: 调查勘察 试验测定 分析计算 方案论证 监测控制 反演分析 修改定案
1)岩土工程的定义
岩土勘察规范(GBJ50021-94)定义:
湖北远安盐池河磷矿崩塌
长江西陵峡链子崖 卸荷裂隙
滑坡
香港山体滑坡
湖北省巴东县滑坡
滑坡周界
四川云阳鸡筏子滑坡
泥石流(mudflow)
一种突然暴发的 含有大量泥沙石块 的特殊洪流。
主要发生在地形 陡峻的山区。
具区域性和间歇 性特点。
我国地震带和泥石流的分布
地面塌陷(slump)
是松散土层中所产生的突发性断裂陷落。多发生于 岩溶地区,由于人为局部改变地下水位而引起。
3) 岩土工程的进展
• 岩、土的工程性质及测试技术的研发 • 在基础结构分析与设计方面 • 在地基方面 • 在材料领域 • 在基坑工程方面 • 地震岩土工程、环境岩土工程
4)岩土工程的内容
岩体和土体的工程性质及评价 土地基和岩石地基工程 深基坑的开挖与支护
1 岩体和土体的工程性质及评价
工程土体主要设计参数的确定 工程岩体参数的确定及质量评价 岩体地应力测试
=1 正常固结状态 <1 欠固结状态
计算地基沉降量时,必须取得土的压缩性指标,在一般工程中,常 用不允许土样产生侧向变形(侧限条件)的室内压缩试验来测定土的压
缩性指标 。
(一)压缩试验和压缩曲线
土的压缩系数和压缩指数
压缩性不同的土,其 e p 曲线的形状是不一样的。
曲线愈陡,说明随着压力的增加, 土孔隙比的减小愈显 著,因而土的压缩性愈高,所以,曲线上任一点的切线斜 率a就表示了相应于压力p作用下土的压缩性:
别。
土的回弹曲线和再压缩曲线
固结系数
土的渗透性
土的渗透性一般是指水流通过土中孔隙难易
程度的性质,或称透水性。
地下水在土中的渗透速度一般可按达西Darcy) 根据实验得到的直线渗透定律计算,其公式如下
(图1—25):
v ki
粘性土的达西定律
v k(i i' )
工程岩体参数的确定及质量评价
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