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1、幾個(gè)容易誤解的土力學(xué)問題1.地基承載力極限承載力——地基所能承受的最大壓力強(qiáng)度不失穩(wěn)極限承載力許可承載力——安全系數(shù)如何確定堤壩的地基承載力??可能嗎?(1)幾個(gè)例子①用承載力來評(píng)價(jià)高速公路軟基加固效果有些設(shè)計(jì)人員,計(jì)算承載力,得到滿足規(guī)范規(guī)定:地基僅作變形和邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算,不要求作地基承載力驗(yàn)算路堤的質(zhì)量,由工后沉降控制。高速公路:工后沉降<30cm高速鐵路:工后沉降<1.5cm②假山軟基,復(fù)合地基加固方案15m軟基攪拌樁許可承載力280kPa(8)t/m為何高土石壩不用復(fù)合地基處理?小浪底土壩,高154m
2、,最大壓力近3000kPa在建、擬建還有200m、300m土石壩③軟土地基上筑尾礦壩的樁基礎(chǔ)方案武山銅礦初級(jí)壩軟土???樁基礎(chǔ)中國土壩15m以上,8萬多個(gè);百米以上,30多個(gè)。未見樁基礎(chǔ)處理的案例。(2)正確認(rèn)識(shí)地基承載力①是整體承載力B極限平衡法B塑性開1展區(qū)法p=gBN+qN+cNugqc2②堤壩地基的失穩(wěn),與邊坡失穩(wěn)聯(lián)系在一起可能嗎?應(yīng)該是:若失穩(wěn),是坡下地基失穩(wěn),是地基連著邊坡一起失穩(wěn)。邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算,反映了地基的穩(wěn)定性。③堤壩工程不須要另外確定地基承載力路堤規(guī)范,土石壩規(guī)范:僅要求,地基作變形和邊坡
3、穩(wěn)定驗(yàn)算,不要求作地基承載力驗(yàn)算如何確定堤壩的地基承載力?④對(duì)地基承載力的正確理解地基承載力——?jiǎng)傂?、半剛性基礎(chǔ)下,地基的承載力(3)軟基上的堤壩的最大填土高度——是極限荷載有“地基承載力”含義①沿海軟基上的海堤,最大填筑高度2.5-3.0mh②巴加咀土壩,壩前淤土上加高控制施工速率,逐步加高1962——初期壩58m1966——壩后加高8m,66m1974——壩前加高8m,74m不同點(diǎn):①與填筑速率有關(guān)②與邊坡坡比有關(guān)h這里的極限荷載,不是一般的地基承載力,是極限坡高如何計(jì)算堤壩極限高度?用邊坡穩(wěn)定分析方法
4、2.有效應(yīng)力條分法邊坡穩(wěn)定計(jì)算S[(Wicosai-uili)tgj¢+c¢li]WF=甲sSWsinaiiN=Wcosa-uliiiii總重分解為法向力,減水壓力NS[(W-ub)cosatgj¢+c¢l]iiiiF=乙sSWsinaiiN=(W-ub)cosaiiii總重減水重,分解為法向力甲Ni=Wicosai-uili(1)求法向力是為了W求滑面抗剪強(qiáng)度要用滑面上的有效應(yīng)力N(2)畢肖普法W分解后,減水壓力uliiN¢N¢ulii乙Ni=(Wi-uib)cosai水下用浮容重WNWN正確:u應(yīng)理解為
5、超靜水壓力先分解——土條有效重分解為法向力,再減水壓力S[(Wcosa-ul)tgj¢+c¢l]iiiiiF=sWSWsinaii求滑面抗剪強(qiáng)度N超靜水壓力,未必土條水重引起,常常是振動(dòng)、上部荷載、側(cè)向擠壓等引起。式中W指有效重,靜水位下用浮容重計(jì)算。穩(wěn)定滲流情況——相當(dāng)于靜水壓力S(gh+gh+gh-gh)bcosatanj+Scl1m2m3wwF=s()Sgh+gh+ghbsina1m2b3ORiaAh1Ww2h2DEhwBh3JWw0等勢(shì)線C(W-ub)cosa——土條總重減水重,分解為法向力iii原
6、因:由于沒有考慮土條上力的平衡畢肖普法不存在此問題1S((W-ub)tgj¢+c¢b)iimaiF=sSWsinaiiuli3.浮密度重量浮容重(浮重度)g¢g=體積土在水下的有效容重質(zhì)量r¢r=浮密度體積土在水下的有效密度飽和土密度與水密度之差r¢=r-rastw為何要密度?m33密度r=(g/cm,t/m)V實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的是質(zhì)量m(克,千克),用的是天平3工程應(yīng)用:容重(重度)(kN/m)測(cè)密度為了計(jì)算容重浮密度不是獨(dú)立的概念,無法直接測(cè)得,有存在必要嗎也不須要用來計(jì)算浮容重?無。建議刪浮密度4.關(guān)于有效
7、應(yīng)力原理ss=s¢+u有效應(yīng)力——土骨架承受的應(yīng)力骨架由土粒組成。問題?骨架應(yīng)力也就是土粒應(yīng)力嗎?水壓力增大后,土粒上的應(yīng)力也增大,有效應(yīng)力也增大??斷面上土粒所占面積不接近0,有效應(yīng)力公式要修正?s斷面上土粒(土骨架)所占面積相當(dāng)大A?nAw有效應(yīng)力公式的推導(dǎo)sA=F+uAswFAsws=+uAAA?0A?Asws=s¢+u有效應(yīng)力——不在粒間傳遞土骨架中傳遞的應(yīng)力土粒間傳遞的應(yīng)力土骨架1土粒y有效:對(duì)引起變形、影響強(qiáng)度有效s截取剖面用凹凸不平的曲面sA=F+uAswF——粒間接觸力在y向投影sA——曲面
8、在x向投影的面積A?0A?Asws=s¢+ux