土的抗剪强度指标及其工程应用

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1、 l土 的 抗 剪 强 度 试 验l工 程 中 的 抗 剪 强 度 问 题 l土 的 抗 剪 强 度 试 验 l这 是 两 个 不 同 的 概 念 ， 但 经 常 被 人 们混 淆 ， 看 一 个 土 坡 的 最 简 单 的 例 子 ：l平 行 滑 动 面 的 力 是 滑 动 力 Tl抵 抗 滑 动 的 是 滑 动 面 上 的 抗 剪 强 度 滑 动 面 上 的 力 系 TNGA-滑 动 面 的 面 积 l 滑 动 面 上 的 抗 剪 强 度 由 两 部 分 组 成 ，一 部 分 与 滑 动 面 上 的 法 向 应 力 成 正 比 ， 另一 部 分 与 法 向 应 力 无 关 ， 可 以 写

2、成 如 下 的表 达 式 ， 式 中 的 c 称 为 内 聚 力 ， 称 为 内摩 擦 角 ， 内 聚 力 和 内 摩 擦 角 就 是 这 两 个 抗剪 强 度 指 标 。l 这 个 表 达 式 被 称 为 库 仑 强 度 准 则 ：l c ptanlp=N/A l 从 整 个 土 坡 滑 动 面 A上 平 均 地 看 ：l当 T A时 ， 土 坡 不 会 滑 动 ，l当 T A时 ， 土 坡 就 失 稳 了 ，l当 T A时 ， 称 为 极 限 平 衡 。l 抗 剪 强 度 指 标 是 土 体 的 固 有 性 质 ，是 描 述 土 体 中 的 抗 剪 强 度 随 法 向 应 力 变化 规 律

3、 的 参 数 ；l 抗 剪 强 度 是 在 一 定 的 应 力 条 件 下 ，土 体 滑 动 面 上 抵 抗 滑 动 的 总 强 度 。 l抗 剪 强 度 指 标 的 物 理 概 念l直 剪 试 验 指 标 的 测 定l三 轴 试 验 指 标 的 测 定 与 资 料 分 析 l 土 的 抗 剪 强 度 是 指 土 体 抵 抗 剪 切 破坏 的 能 力 。 在 土 力 学 中 ， 采 用 摩 尔 库仑 强 度 准 则 ， 用 内 摩 擦 角 和 内 聚 力 两 个指 标 描 述 土 的 抗 剪 强 度 规 律 ， 即 在 土 的破 裂 面 上 ， 抗 剪 强 度 随 法 向 应 力 增 长 的规

4、 律 。 摩 尔 库 仑 强 度 准 则 是 土 力 学 的三 大 定 律 之 一 。 l = c p tanl 对 于 c 0的 土 ， 称 为 纯 摩 擦 材 料 ， 内 摩 阻 力 包 括 土 粒 之 间 的 表 面 摩 擦 力 和由 于 土 粒 之 间 的 联 锁 作 用 而 产 生 的 咬 合力 。 咬 合 力 是 指 当 土 体 相 对 滑 动 时 ， 将嵌 在 其 它 颗 粒 之 间 的 土 粒 拔 出 所 需 的 力 ，土 越 密 实 ， 联 锁 作 用 则 越 强 。 l = c p tanl 对 于 0的 土 ， 称 为 凝 聚 性 材 料 ，构 成 内 聚 力 的 物 理

5、 原 因 是 土 的 细 颗 粒 表面 作 用 ， 是 一 种 物 理 化 学 作 用 。 l 原 始 粘 聚 力 主 要 是 由 于 土 粒 间 水 膜 受到 相 邻 土 粒 之 间 的 电 分 子 引 力 而 形 成 的 ，当 土 被 压 密 时 ， 土 粒 间 的 距 离 减 小 ， 原 始粘 聚 力 随 之 增 大 。 当 土 的 天 然 结 构 被 破 坏时 ， 原 始 粘 聚 力 将 丧 失 一 些 ， 但 会 随 着 时间 而 恢 复 其 中 的 一 部 分 或 全 部 。l 固 化 粘 聚 力 是 由 于 土 中 化 合 物 的 胶 结作 用 而 形 成 的 ， 当 土 的 天

6、 然 结 构 被 破 坏 时 ，则 固 化 粘 聚 力 随 之 丧 失 ， 而 且 不 能 恢 复 。 l 在 室 内 试 验 中 ， 可 以 用 直 剪 试 验 或三 轴 试 验 来 测 定 土 的 抗 剪 强 度 指 标 。l 对 粗 粒 土 应 当 用 大 尺 寸 的 仪 器 或 现场 大 型 直 剪 试 验 测 定 。l 对 软 土 ， 也 可 以 用 原 位 测 试 十 字板 试 验 测 定 。 l 土 的 抗 剪 强 度 指 标 和 土 的 原 始状 态 、 应 力 路 径 、 应 力 历 史 、 排 水条 件 等 因 素 有 关 ， 考 虑 不 同 因 素 影响 时 ， 应 采

7、用 不 同 的 试 验 方 法 。l 考 虑 上 述 复 杂 因 素 的 试 验 只 能用 三 轴 仪 才 能 模 拟 。 三 轴 试 验 分 为常 规 的 试 验 和 特 殊 的 试 验 两 类 。 AT=ANp = l f = c p tan l第 一 级 荷 载 必 须 大 于 上 覆 有 效 压 力 快 剪 试 验 l 在 土 样 上 下 两 面 安 置 不 透 水 的 铜 板或 塑 料 膜 ， 并 在 施 加 竖 向 压 力 后 立 即 施加 水 平 剪 力 进 行 剪 切 ， 而 且 剪 切 的 速 率也 很 快 ， 一 般 只 3 5min 。 采 取 这 些 措施 的 目 的

8、是 为 了 控 制 土 样 在 试 验 时 不 固结 排 水 ， 以 便 测 定 天 然 状 态 的 强 度 指 标 。快 剪 试 验 得 到 的 指 标 用 cq 、 q表 示 。 l 由 于 直 剪 仪 固 有 的 缺 点 ， 尽 管 采 取了 上 述 措 施 ， 土 样 和 环 刀 之 间 仍 有 渗 水通 道 ， 不 能 保 证 土 样 处 于 完 全 不 排 水 的状 态 ， 特 别 是 对 透 水 性 比 较 大 的 土 影 响更 大 。 固 结 快 剪 试 验 l 在 土 样 上 下 两 面 安 置 透 水 石 ， 在 施加 竖 向 压 力 以 后 给 以 充 分 时 间 使 土

9、 样 固结 排 水 。 固 结 排 水 终 了 后 再 施 加 水 平 剪力 ， 快 速 地 将 土 样 剪 坏 。 l 这 种 试 验 方 法 模 拟 在 法 向 应 力 作 用下 固 结 完 成 但 在 剪 应 力 作 用 下 不 排 水 的工 况 ， 由 于 放 置 了 透 水 板 ， 更 不 能 保 证在 剪 切 时 处 于 完 全 不 排 水 的 状 态 ， 对 于透 水 性 比 较 大 的 土 样 将 会 得 到 过 大 的 抗剪 强 度 值 。 固 结 快 剪 试 验 得 到 的 指 标 用 ccq 、 cq表 示 。 慢 剪 试 验 l 施 加 竖 向 压 力 后 土 样 固

10、结 排 水 的 要 求与 固 结 快 剪 试 验 相 同 ， 在 固 结 终 了 后 以相 当 慢 的 速 度 施 加 水 平 剪 力 ， 剪 切 速 率控 制 在 小 于 0.02mm /min以 使 土 样 在 剪 切过 程 中 有 充 分 时 间 排 水 和 产 生 体 积 变 形 ，得 到 的 指 标 模 拟 完 全 排 水 的 工 况 。 慢 剪试 验 指 标 用 cs 、 s 。 竖 向 压 力 剪 应 力 结 果快 剪 不 用 透 水 板立 即 剪 切 快 速固 结 快 剪 用 透 水 板 快 速 剪 切 时 透 水途 径 通 畅慢 剪 用 透 水 板 慢 速 l 直 剪 仪 中

11、 的 土 样 无 法 封 闭 ， 无 论 土样 承 受 法 向 应 力 或 剪 应 力 ， 无 论 剪 切 速度 多 快 ， 孔 隙 水 总 会 沿 着 土 样 和 环 刀 之间 的 缝 隙 流 失 ， 无 法 测 定 不 排 水 条 件 下的 强 度 ， 使 快 剪 试 验 的 结 果 特 别 离 散 ，而 且 内 摩 擦 角 往 往 偏 大 ， 用 于 工 程 是 偏于 危 险 的 ； 在 固 结 快 剪 试 验 中 ， 剪 切 时的 排 水 也 使 内 摩 擦 角 偏 大 。 l 曾 有 文 献 报 道 ， 对 于 塑 性 指 数 小 于 11的土 ， 固 结 快 剪 试 验 的 内 摩

12、 擦 角 与 慢 剪 试 验 的内 摩 擦 角 很 接 近 ， 一 般 只 比 慢 剪 试 验 的 内摩 擦 角 小 1 2 ， 但 在 塑 性 指 数 为 11 18的土 中 ， 两 者 的 数 值 相 差 很 大 ， 一 般 为 10左右 。 这 是 由 于 低 塑 性 土 的 渗 透 系 数 比 较 大 ，在 固 结 快 剪 试 验 中 孔 隙 水 消 散 很 快 ， 剪 切 时土 的 固 结 状 态 已 接 近 于 慢 剪 试 验 ， 因 此 两 者的 结 果 相 近 。 由 此 可 见 ， 直 剪 试 验 不 适 用 于低 塑 性 土 。 l 直 剪 仪 上 下 盒 之 间 的 缝

13、隙 l 为 了 避 免 上 下 盒 之 间 的 摩 擦 ， 在 上 下 盒 之间 留 有 一 定 的 缝 隙 。 对 软 土 作 快 剪 试 验 时 ， 由于 竖 向 荷 载 对 土 样 的 挤 压 作 用 ， 软 土 侧 面 挤 入缝 隙 中 ， 既 破 坏 了 土 的 结 构 ， 又 影 响 了 试 验 的结 果 。 试 验 砂 土 时 ， 细 小 的 砂 粒 嵌 进 上 下 盒 之间 的 缝 隙 中 使 摩 阻 力 增 大 ， 使 试 验 结 果 失 真 。可 见 直 剪 仪 也 不 适 用 于 砂 土 和 软 土 。 l 直 剪 试 验 时 土 样 的 剪 切 面 是 人 为 规 定

14、的 。 由 于 剪 切 总 是 发 生 在 上 下 盒 之 间 ， 剪 切 面 人 为 规定 为 水 平 方 向 ， 这 与 实 际 工 程 中 发 生 在 土 体 内 的剪 切 面 方 向 是 不 一 致 的 。 实 际 工 程 中 ， 剪 切 总 是沿 着 最 薄 弱 的 方 向 发 展 ， 而 水 平 方 向 往 往 并 不 是最 薄 弱 的 。 特 别 在 夹 薄 层 粉 砂 的 粘 性 土 层 中 ， 如果 硬 性 规 定 的 剪 切 面 正 好 在 粉 砂 薄 层 中 ， 就 会 得到 过 大 的 抗 剪 强 度 值 。 l 剪 切 面 积 随 剪 切 位 移 的 增 加 而 减

15、小且 土 样 应 力 条 件 非 常 复 杂 这 一 缺 点 限 制了 直 剪 仪 在 研 究 方 面 的 应 用 ， 但 在 工 程实 用 方 面 引 起 的 误 差 是 可 以 容 许 的 。 l1. 直 剪 仪 存 在 许 多 致 命 的 缺 陷 ， 国 外 已经 被 淘 汰 ， 但 我 国 还 是 常 规 武 器 ；l2. 我 国 地 基 设 计 规 范 对 直 剪 仪 的 态 度 ，经 历 了 从 限 制 使 用 条 件 到 企 图 完 全 淘 汰的 过 程 ， 但 还 没 有 具 备 淘 汰 的 条 件 ；l3. 在 过 渡 的 时 间 内 ， 正 确 认 识 直 剪 仪 的问 题

16、 ， 不 致 发 生 滥 用 是 至 关 重 要 的 ； l直 剪 试 验 不 适 用 于 低 塑 性 土 。 l直 剪 试 验 也 不 适 用 于 砂 土 和 软 土 。 l如 89版 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 规 定直 剪 试 验 只 适 用 于 二 级 及 三 级 建 筑 物 的可 塑 状 粘 性 土 和 饱 和 度 不 大 于 0.5的 粉 土 。 l 三 轴 试 验 的 土 样 是 在 轴 对 称 应 力 条件 下 剪 切 的 ， 圆 柱 形 土 样 侧 面 作 用 着 小主 应 力 3 ， 顶 面 和 底 面 作 用 着 大 主 应 力 1 ， 大 、 小 主 应 力

17、 可 以 根 据 试 验 要 求 控制 其 大 小 和 变 化 。 土 样 包 在 不 透 水 的 橡皮 膜 中 ， 在 土 样 的 底 面 和 顶 面 都 设 置 了可 以 控 制 的 排 水 管 道 ， 通 过 阀 门 可 以 改变 土 样 的 排 水 条 件 ， 并 可 通 过 管 道 量 测土 样 顶 部 或 内 部 的 孔 隙 水 压 力 。 l三 轴 试 验 原 理 :l以 材 料 力 学 的 摩 尔 圆 表 示 一 点 的 应 力 状态 为 基 础 ， 以 库 仑 强 度 理 论 为 准 则 。l三 轴 试 验 方 法 : l利 用 三 轴 仪 的 设 备 条 件 ， 用 各 种

18、 方 法 模拟 土 的 各 种 应 力 条 件 和 物 理 状 态 。l三 轴 试 验 结 果 的 资 料 整 理 ：l试 验 资 料 的 分 析 计 算 ： l 三 轴 试 验 是 建 立 在 轴 对 称 极 限 平 衡理 论 基 础 上 的 一 种 土 工 试 验 ， 与 直 剪 试验 相 比 ， 应 力 条 件 明 确 ， 分 析 原 理 严 密 ，可 以 模 拟 各 种 排 水 条 件 和 应 力 条 件 。 l破 坏 圆 是 破 坏 时 的 应 力 圆l破 坏 圆 的 公 切 线 即 为 强 度 包 线 l l从 0点 到 圆 心 的 距 离 等 于 半 径 除 以 sin；l移 项

19、 以 后 就 得 到 极 限 平 衡 条 件 的 表 达 式 1 3 1 32 2 = sin cosc sin122 3131 =ctgc l 化 简 并 通 过 三 角 函 数 间 的 变 换 关 系 ，从 而 可 得 到 常 用 的 土 的 极 限 平 衡 条 件 ： = 245tg2245tg231 c = 245tg2245tg213 c l 例 题 土 样 内 摩 擦 角 为 =26 ， 粘 聚 力 为 20kPa，承 受 大 主 应 力 和 小 主 应 力 分 别 为 450kPa和150kPa， ， 试 判 断 该 土 样 是 否 达 到 极 限 平 衡 状 态 ？l 解 已

20、知 小 主 应 力 ， 现 将 其 余 已 知 的 有 关 数 据 代入 到 式 (6-6)的 右 侧 ， 得 小 主 应 力 的 计 算 值 为 ： l 计 算 结 果 可 以 认 为 的 计 算 值 与 已 知 值 相 等 ， 所 以该 土 样 处 于 极 限 平 衡 状 态 。 kPa5.150tg3220232tg450 245tg2245tg 2213 = = c l 对 上 述 问 题 ： 内 摩 擦 角 为 =26 ，粘 聚 力 为 20kPa， 承 受 大 主 应 力 和 小 主 应力 分 别 为 450kPa和 150kPal 如 果 用 图 解 法 ， 则 同 样 会 得

21、到 摩 尔应 力 圆 与 抗 剪 强 度 线 相 切 的 结 果 。 l1. 1 3时 ， 摩 尔 圆 为 一 个 点 ；l2. 在 1逐 渐 增 大 的 过 程 中 ， 达 到 破 坏 以前 ， 土 体 都 处 于 弹 性 状 态 ；l3. K0圆 处 于 弹 性 状 态 。 当 土 体 处 于 K0条件 时 ， 如 图 中 的 K0圆 ， 此 时 的 土 体 处 于弹 性 平 衡 状 态 ， 不 会 发 生 破 坏 。 l4. 从 K0圆 到 破 坏 圆 的 过 程 ， 就 是 土 体 剪切 破 坏 的 发 生 过 程 ， 是 从 弹 性 状 态 向 塑性 状 态 发 展 的 过 程 。

22、在 破 坏 圆 上 ， 有 两个 特 征 点 ， 一 个 的 最 大 剪 应 力 ， 将 每 个破 坏 圆 是 的 最 大 剪 应 力 点 连 成 Kf线 ， Kf线 不 是 强 度 包 线 。 l5. 一 系 列 破 坏 圆 的 公 切 线 才 是 摩 尔 强 度包 线 ， 摩 尔 强 度 包 线 的 参 数 才 是 抗 剪 强度 指 标 。 l 三 轴 剪 力 仪 由 主 机 、 稳 压 系 统 和 量 测 系 统三 个 部 分 组 成 。l 主 机 包 括 压 力 室 、 周 围 压 力 系 统 和 轴 向 加压 设 备 。 圆 柱 形 的 土 样 用 橡 皮 膜 包 裹 密 封 后 置

23、于 压 力 室 内 ， 由 周 围 压 力 系 统 通 过 压 力 水 对 土样 施 加 周 围 压 力 3， 由 轴 向 加 压 设 备 通 过 量 力环 、 活 塞 杆 对 土 样 施 加 轴 向 的 偏 应 力 （ 1-3） ，在 忽 略 土 样 帽 与 土 样 之 间 摩 擦 力 的 条 件 下 ， 周围 压 力 3即 为 小 主 应 力 ， 偏 应 力 与 周 围 压 力 之和 3 +(1-3)即 为 大 主 应 力 1 。 l 稳 压 系 统 包 括 压 力 源 、 调 压 筒 和 压力 表 等 ， 用 以 调 节 和 保 持 周 围 压 力 的 稳定 ， 以 保 证 使 用 结

24、果 的 准 确 性 。l 对 于 剪 切 时 不 排 水 的 试 验 ， 采 用 量测 稳 压 系 统 中 补 充 给 压 力 室 的 水 量 来 测定 土 样 的 体 积 变 形 ， 此 时 稳 压 系 统 具 有量 测 的 作 用 ， 但 对 压 力 水 去 除 气 泡 的 要求 很 高 。 l 量 测 系 统 用 以 量 测 从 土 样 中 排 出 孔隙 水 的 体 积 ， 测 定 孔 隙 水 压 力 的 变 化 以及 对 土 样 施 加 应 力 的 大 小 。l 三 轴 仪 的 控 制 系 统 可 以 分 别 控 制 土样 在 周 围 压 力 和 偏 应 力 作 用 时 的 排 水 条

25、件 ， 可 以 克 服 直 剪 仪 无 法 控 制 排 水 条 件的 缺 点 ， 因 此 能 够 测 定 在 不 同 固 结 排 水条 件 下 的 抗 剪 强 度 指 标 。 l试 验 方 法 ：l不 固 结 不 排 水 剪l固 结 不 排 水 剪l固 结 排 水 剪l分 析 方 法 ：l总 应 力 法l有 效 应 力 法 试 验 方 法 施 加周 围 压 力 施 加偏 差 压 力 孔 隙 水 压 力不 固 结 不 排水 剪 UU 关 排 水 阀 门 关 排 水 阀 门 不 测 孔 隙 水压 力固 结 不 排 水剪 CU 开 排 水 阀 门 关 排 水 阀 门 测 孔 隙 水 压力排 水 剪

26、CD 开 排 水 阀 门 开 排 水 阀 门 保 持 为 零 l 在 施 加 周 围 压 力 时 关 闭 排 水 阀 门 ，此 时 土 样 内 的 孔 隙 水 压 力 等 于 周 围 压 力 ，随 后 也 在 关 闭 排 水 阀 门 的 条 件 下 施 加 偏应 力 ， 不 容 许 土 样 中 的 孔 隙 水 排 出 ， 直至 土 样 剪 切 破 坏 ， 测 定 的 抗 剪 强 度 指 标用 cu、 u 表 示 ， 对 饱 和 土 u 。 l 试 验 时 先 对 土 样 施 加 周 围 压 力 并 打开 排 水 阀 门 ， 在 土 样 排 水 所 过 程 中 可 以观 察 到 土 样 高 度

27、逐 步 减 小 和 土 样 体 积 的减 小 ， 如 果 同 时 量 测 孔 隙 水 压 力 则 可 观察 到 孔 隙 水 压 力 逐 步 消 散 。 在 土 样 充 分排 水 固 结 以 后 关 闭 排 水 阀 门 ， 然 后 施 加偏 应 力 直 至 破 坏 ， 由 于 已 经 关 闭 了 排 水阀 门 ， 在 剪 切 过 程 中 不 可 能 发 生 排 水 。 l 固 结 不 排 水 试 验 得 出 的 抗 剪 强 度 指标 用 ccu、 cu 表 示 。l 如 果 在 剪 切 过 程 中 打 开 孔 隙 水 压 力阀 同 时 测 定 土 样 内 的 孔 隙 水 压 力 ， 则 可得 到

28、 孔 隙 水 压 力 与 剪 切 应 变 的 关 系 曲 线 ，并 可 以 求 得 有 效 内 摩 擦 角 和 有 效 内 聚力 c。 l 在 施 加 周 围 压 力 和 偏 应 力 的 全 过 程中 ， 土 样 始 终 处 在 排 水 状 态 ， 剪 切 速 率应 使 孔 隙 水 压 力 始 终 处 于 消 散 为 零 的 状态 ， 因 此 排 水 阀 门 和 孔 隙 水 压 力 阀 门 始终 是 打 开 的 。 所 测 定 的 抗 剪 强 度 指 标 用cd、 d 表 示 ， 其 物 理 意 义 就 是 有 效 内 摩擦 角 。 l 有 4个 土 样 分 别 在 周 围 压 力 为 50k

29、Pa、 100kPa、150kPa和 200kPa作 用 下 固 结 不 排 水 试 验 ， 测 得 剪切 破 坏 时 的 偏 应 力 如 表 所 示 。 根 据 已 知 的 周 围 压力 和 偏 应 力 ， 所 计 算 最 大 主 应 力 以 及 破 坏 时 摩 尔圆 的 圆 心 位 置 坐 标 和 半 径 也 列 于 表 内 ： 表 9 三 轴 试 验 结 果 / kPa 应 力 值 编 号 1 2 3 4 周 围 压 力 3 50 100 150 200 剪 切 破 坏 时 的 偏 应 力 （ 1-3） 130 220 310 382 剪 切 破 坏 时 的 大 主 应 力 1 180

30、320 460 582 莫 尔 圆 圆 心 座 标 1 32 115 210 305 391 摩 尔 圆 的 半 径 1 32 65 110 155 191 l 试 验 记 录 的 是 周 围 压 力 ， 即 小 主 应力 3和 轴 向 的 力 ， 即 测 力 计 读 数 与 测 力计 率 定 系 数 的 乘 积 CR;l 轴 向 力 除 以 校 正 后 的 试 样 面 积 ， 就得 到 主 应 力 差 1- 3 ;=1 0AAa 1031 = aACR l主 应 力 差 除 以 2就 得 到 破 坏 应 力 圆 的 半 径 。l破 坏 应 力 圆 的 半 径l主 应 力 差 加 小 主 应

31、力 就 得 到 大 主 应 力 1。l计 算 大 、 小 主 应 力 之 和 的 一 半 ， 就 得 到 破坏 应 力 圆 的 圆 心 坐 标 值l已 知 圆 心 坐 标 和 半 径 ， 就 可 以 画 破 坏 应 力圆 。 2 31 2 31 l试 样 固 结 后 的 高 度l试 样 固 结 后 的 面 积l试 样 面 积 校 正 3100 1 = VVhhc 3200 1 = VVAAc 11 = ca AA chh=1 2 31 2 31 轴 向 应 变圆 心 坐 标莫 尔 圆 半 径 l有 效 应 力l孔 隙 水 压 力 对 强 度 的 影 响l用 有 效 应 力 表 示 的 强 度

32、f c u tg= f c tg= u= l有 效 应 力 圆 的 圆 心 坐 标 与 半 径 的 计 算 公式 表 明 ， 有 效 应 力 圆 的 圆 心 与 总 应 力 圆的 圆 心 之 差 为 破 坏 时 的 孔 隙 水 压 力 ， 有效 应 力 圆 的 半 径 与 总 应 力 圆 相 同 。 1 3 1 3 1 32 2 2 = = u u uf f f 1 3 1 3 1 32 2 2 = = u uf f l有 效 大 主 应 力l有 效 小 主 应 力 u= 11 u= 33 l有 效 主 应 力 比l初 始 孔 隙 水 压 力 系 数l破 坏 时 孔 隙 水 压 力 系 数 3

33、 3131 1 = 30uB = )( 31 = B uA ff l有 效 内 摩 擦 角l有 效 内 聚 力 tansin 1= = cosdc l以 主 应 力 差 的 峰 值 作 为 破 坏 点l以 有 效 主 应 力 比 的 峰 值 作 为 破 坏 点l以 有 效 应 力 路 径 的 密 集 点 为 破 坏 点l以 轴 向 应 变 15 时 的 主 应 力 差 为 破 坏 点 l 不 固 结 不 排 水 强 度 是 天 然 强 度 ， 不是 强 度 指 标 ；l 不 固 结 不 排 水 强 度 是 总 强 度 ， 反 映了 某 种 状 态 的 结 果 ；l 无 法 反 映 土 的 抗

34、剪 强 度 随 法 向 应 力变 化 的 规 律 ；l 如 何 提 供 土 层 的 代 表 性 数 值 ？ l不 固 结 不排 水 强 度随 深 度 增长 ， 不 能提 供 平 均值 。 cuz l用 以 计 算 地 基 承 载 力 ， 不 能 反 映 基 础 埋 置深 度 对 承 载 力 的 影 响 ；l用 以 计 算 土 压 力 ， 不 能 反 映 实 际 的 情 况 。固 结 不 排 水 剪 不 固 结 不 排 水 剪 l相 当 于 周 围 压 力 为 零 的 三 轴 不 固 结 不 排水 剪 试 验 。l灵 敏 度 2uu qC = uut qqS = l1. 计 算 大 主 应 力

35、；l2. 计 算 有 效 的 大 、 小 主 应 力 ；l3. 分 别 计 算 总 应 力 圆 和 有 效 应 力 圆 的 半 径和 圆 心 坐 标 。 表 10 三 轴 试 验 （ 测 孔 隙 水 压 力 ） 资 料 / kPa 土 样 编 号 1 2 3 土 样 编 号 1 2 3 3 50 100 150 uf 23 40 67 1 3 f 92 120 164 3= 3 uf 27 60 83 1 142 220 314 1 = 1 uf 119 180 247 1 32 96 160 232 1 32 73 120 165 1 32 46 60 82 1 32 46 60 82 表

36、11 三 轴 试 验 资 料 分 析 结 果 粘 聚 力 / kPa 内 摩 擦 角 / 总 应 力 强 度 指 标 ccu = 10 cu = 18 有 效 应 力 强 度 指 标 c = 6 = 27 抗 剪 强 度 指 标 的 选 取 规 范 仪 器 试 验 方 法 指 标 处 理 方 法 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 三 轴 不 固 结 不 排 水 c、 分 别 取 标 准 值 港 口 工 程 地 基 规 范 持 久 情 况 短 暂 情 况 直 剪 三 轴 固 结 快 剪 不 固 结 不 排 水 考 虑 c、 负 相 关 的简 化 相 关 法 取 平 均 值和 标 准 差 上

37、 海 地 基 基 础 设 计 规 范 直 剪 固 结 快 剪 峰 值 打 七 折 c、 分 别 取 平 均 值 l地 基 规 范 已 经 废 除 了 直 剪 试 验l勘 察 规 范 仍 可 有 条 件 地 使 用l三 次 规 范 修 订 时 对 直 剪 和 三 轴 的 说 法l我 国 面 前 大 面 积 推 广 三 轴 的 条 件l如 何 实 现 用 三 轴 试 验 完 成 剪 切 试 验 ？l仪 器 条 件 配 备 一 定 数 量 的 设 备l技 术 和 人 员 具 有 一 支 技 术 队 伍l技 术 要 求 少 而 精 l1.我们这里做三轴不固结不排水试验都是先让试样饱和，然后再进行试验，

38、结果是硬塑至坚硬的土，其抗剪强度也很低（内聚力c小于30kPa，内摩擦角小于10度）。不知道是否合理。 l2.建筑地基基础设计规范GB50007-2002要求土的剪切指标用三轴压缩试验中的不固结不排水试验确定，对于非饱和土，在试验前先进行饱和再试验，其试验结果还能代表实际地层的力学性质吗？l3. 不饱和的土比如黄土又如何确定内聚力c 和 内摩擦角 呢？ l l 自 然 界 的 土 不 全 部 都 是 饱 和 土 ， 但 传 统的 土 力 学 却 是 在 饱 和 土 的 基 础 上 发 展 起来 的 ， 非 饱 和 土 的 土 力 学 还 处 在 发 展 阶段 ， 非 饱 和 土 的 试 验 比

39、 饱 和 土 更 为 复 杂 。由 于 理 解 上 的 误 区 和 一 些 规 范 的 规 定 不合 适 ， 引 起 了 人 们 认 识 上 的 混 乱 ， 用 饱和 土 的 试 验 方 法 来 测 定 非 饱 和 土 的 抗 剪强 度 ， 这 怎 么 能 够 得 到 符 合 实 际 的 指 标呢 ？ bfwafaff uuuc tan)(tan)( = 式 中 c 有 效 粘 聚 力 ； faf u )( 破 坏 面 上 的 净 法 向 应 力 ； afu 破 坏 面 上 的 孔 隙 气 压 力 ； 与 净 法 向 应 力 状 态 有 关 的 内 摩 擦 角 ； fwa uu )( 破 坏

40、面 上 的 基 质 吸 力 ； b 表 示 抗 剪 强 度 随 基 质 吸 力 而 增 加 的 速 率 。 l 当 土 接 近 饱 和 时 ， 基 质 吸 力 趋 向 于零 ， 孔 隙 水 压 力 接 近 于 孔 隙 气 压 力 ， 上式 中 的 第 3项 趋 于 零 ， 就 变 为 饱 和 土 的 抗剪 强 度 公 式 。l 如 果 要 得 到 上 述 公 式 中 的 3个 抗 剪 强度 的 参 数 ， 试 验 时 不 仅 需 要 量 测 孔 隙 水压 力 ， 而 且 还 需 要 量 测 孔 隙 气 压 力 ， 这在 一 般 的 常 规 三 轴 仪 上 是 无 法 进 行 试 验的 ， 必

41、须 配 备 特 殊 的 量 测 孔 隙 气 压 力 的设 备 。 l 量 测 的 关 键 装 置 是 高 进 气 值 陶 瓷 板 ， 它 具 有 许多 均 匀 小 孔 ， 能 够 在 空 气 和 水 之 间 起 隔 膜 作 用 。陶 瓷 板 用 高 岭 土 焙 烧 制 成 ， 一 旦 充 水 饱 和 ， 由于 收 缩 膜 的 阻 挡 ， 空 气 就 不 能 通 过 陶 瓷 板 。 陶瓷 板 所 以 能 够 阻 挡 空 气 通 过 是 因 为 收 缩 膜 产 生表 面 张 力 。 收 缩 膜 上 方 的 空 气 压 力 与 收 缩 膜 下面 的 水 压 之 间 的 差 值 定 义 为 基 质 吸

42、 力 。 陶 瓷 板能 够 保 持 的 最 大 基 质 吸 力 值 称 为 它 的 进 气 值 ，进 气 值 的 大 小 与 板 的 孔 径 成 反 比 。 按 照 试 验 的要 求 ， 可 以 选 用 不 同 进 气 值 规 格 的 陶 瓷 板 ， 在国 外 这 种 陶 瓷 板 都 有 专 门 的 生 产 。 l进 行 非 饱 和 土 试 验 时 ， 如 果 孔 隙 水 压 力接 近 1大 气 压 ， 将 会 遇 到 困 难 。 此 时 ，水 将 出 现 水 蚀 现 象 ， 使 量 测 系 统 中 充 满气 体 ， 量 测 系 统 中 的 水 会 被 迫 进 入 土 中 。为 了 避 免 出

43、 现 这 种 情 况 ， 通 常 采 用 轴 平移 技 术 ， 将 基 准 压 力 平 移 ， 使 孔 隙 水 压力 能 以 正 的 空 气 压 力 作 为 量 测 基 准 。 图 是 采 用 轴 平 移 技 术 在 非 饱 和 土 试 样 中 量测 孔 隙 水 压 力 的 示 意 图 。 l轴 平 移 202kPal空 气 通 过 高 进 气值 陶 瓷 板 面 扩 散 l非 饱 和 土 的 三 轴 试 验 分 为 固 结 排 水 试 验 、常 含 水 量 试 验 、 固 结 不 排 水 试 验 、 不 排水 试 验 和 无 侧 限 试 验 等 五 种 不 同 的 试 验 ，试 验 中 是 否

44、 排 水 和 控 制 与 量 测 的 项 目 见表 。 有 些 试 验 的 名 称 虽 然 和 饱 和 土 的 试验 名 称 一 样 ， 但 是 实 际 发 生 的 物 理 过 程是 不 同 的 ， 例 如 非 饱 和 土 固 结 的 过 程 与饱 和 土 不 同 ， 它 包 括 了 孔 隙 水 与 孔 隙 气的 外 排 ， 也 包 括 气 体 部 分 的 溶 解 与 水 或者 水 中 气 泡 的 逸 出 。 非 饱 和 土 的 各 种 三 轴 试 验 外 排 剪 切 过 程 试 验 方 法 剪 切 前 是否 固 结 孔 隙 气 孔 隙 水 孔 隙 气 压 力 ua 孔 隙 水 压力 uw 土

45、 体 积 变化 V 固 结 排 水 CD 是 是 是 控 制 控 制 量 测 常 含 水 量 CW 是 是 否 控 制 量 测 量 测 固 结 不 排 水 CU 是 否 否 量 测 量 测 不 排 水 UU 否 否 否 无 侧 限 UC 否 否 否 l工 程 中 的 抗 剪 强 度 问 题 l地 基 承 载 力 问 题l土 压 力 问 题l路 堤 的 稳 定 性 l建 筑 物 对 地 基 施 加 荷 载 后 ， 地 基 产 生 滑动 的 趋 势 ， 在 滑 动 面 上 由 土 的 抗 剪 强 度抵 抗 外 荷 载 引 起 的 应 力 。 l地 基 承 载 力 计 算 公 式 分 为 两 类 ，

46、 一 类 是地 基 极 限 承 载 力 公 式 ：l式 中 N、 Nq、 Nc为 承 载 力 系 数 ， 都 是 土的 内 摩 擦 角 的 函 数 ；lc 为 土 的 的 粘 聚 力 。 cqu cNDNNBf = 021 l三 个 承 载 力 系 数 都 是 内 摩 擦 角 的 函 数 ctgtgeN tgc = 1242 = 12424 2 tgetgN tg = 242 tgeN tgq l软 土 不 固 结 不 排 水 剪l 0l极 限 承 载 力 Nc 5.14l Nq 1.0l N 0 l另 一 类 是 容 许 承 载 力 公 式 ， 如 建 筑 地基 基 础 设 计 规 范 所

47、采 用 的 公 式 。cq cNDNBNp = 41 = 24 ctgN 22 = ctgctgN q 2 = ctg ctgNc dcNbdlbp cu 02.012.01 = 国 外 三 个 实 例 的 资 料 工 程 基 础 尺 寸 m2 埋 深 m 破 坏 时 净 载 kPa 计 算 极 限 荷 载 kPa 谷 仓 A 23 59 3.6 246.6 189.7 270.8 油 罐 直 径 25 112 118 谷 仓 B 15.6 65.4 1.8 227.5 249.1 l三 个 典 型 的 工 程 资 料上 海 地 区 的 资 料 工 程 基 础 尺 寸 m2 埋 深 m 基 底

48、 压 力 kPa 计 算 极 限 荷 载 kPa 配 煤 房 10.7 46.5 1.5 119 122 堆 载 试 验 20 30 0 150 183 上 海 展 览 馆 46.446.5 0.5 130 205 注 ： 由 于 荷 载 的 面 积 比 较 大 ， 极 限 荷 载 都 按 下 卧 层 的 不 排 水 强 度 指 标 计 算 l上 海 焦 化 厂 配 煤 房 l焦 化 厂 配 煤 房 由 图 所 示 的 5个 圆 形 的钢 筋 混 凝 土 储 煤 筒 仓 组 成 ， 储 煤 筒仓 直 径 8m， 高 31m， 并 排 置 于 带 肋的 钢 筋 混 凝 土 筏 板 基 础 上 ，

49、 基 础 面积 为 46.5m 10.76m， 基 础 板 厚 度 为30cm， 埋 置 深 度 1.5m。 l储 煤 筒 仓 的 结 构 自 重 为 38000kN， 可装 煤 21500kN。 结 构 自 重 产 生 的 基 础底 面 压 力 为 76kPa， 总 荷 载 （ 结 构 自重 加 储 煤 重 量 ） 产 生 的 基 础 底 面 压力 为 119kPa。 淤 泥 质 粘 土 的 抗 剪 强 度 指 标 强 度 指 标 试 验 方 法 () c (kPa) 直 剪 固 结 快 剪 试 验 13 12 三 轴 不 固 结 不 排 水 剪 试 验 0 20 原 位 十 字 板 剪 切

50、 试 验 0 22 l 配 煤 房 在 上 部 结 构 竣 工 前 后 3个 月 内 的 平均 沉 降 为 47mm， 沉 降 速 率 为 0.5mm/d， 已 发现 沉 降 稍 有 不 均 匀 ， 南 侧 沉 降 较 大 ， 整 体 倾 斜仅 为 2.7。l 竣 工 后 6个 月 投 入 生 产 时 ， 在 5天 内 将 5个储 煤 筒 仓 全 部 装 满 煤 ， 荷 载 突 然 增 加 了21500kN， 平 均 加 荷 速 率 为 4300kN/d， 基 础 底面 压 力 的 增 长 速 率 为 8.6 kPa/d。 此 时 发 现 沉 降速 率 迅 速 加 快 ， 加 煤 停 止 时

51、， 基 础 南 边 的 沉 降速 率 为 10mm/d， 北 边 为 8mm/d； 停 止 加 煤 后 4天 时 沉 降 速 率 增 大 至 最 大 值 ， 南 边 达 45mm/d，北 边 为 27mm/d。 l 由 于 南 北 两 侧 的 沉 降 不 均 匀 ， 配 煤房 出 现 了 明 显 的 倾 斜 ， 实 测 倾 斜 的 发 展过 程 曲 线 见 图 3-22。 最 大 的 倾 斜 达 到24， 储 煤 筒 仓 的 重 心 明 显 偏 离 基 础 形心 ， 不 利 于 建 筑 物 的 稳 定 ， 于 是 决 定 采取 工 程 措 施 进 行 纠 偏 。 l 在 配 煤 房 的 北 侧

52、 堆 放 钢 锭 30000kN，控 制 堆 载 的 速 度 不 超 过 500kN/d， 在 纠 偏荷 载 的 作 用 下 ， 配 煤 房 的 倾 斜 逐 渐 减 少 ，压 载 3年 后 逐 渐 卸 载 ， 但 沉 降 仍 在 继 续 发展 ， 卸 载 后 6年 实 测 的 最 大 沉 降 量 为1200mm， 最 小 沉 降 1100mm。 l 分 别 采 用 固 结 不 排 水 试 验 指 标 和 不 固结 不 排 水 试 验 指 标 计 算 地 基 极 限 承 载 力 。l 取 直 剪 试 验 结 果 的 内 摩 擦 角 13，粘 聚 力 c=12kPa时 ， 用 H ansen公 式

53、 求 得极 限 承 载 力 等 于 202kPa。l 取 原 位 十 字 板 剪 切 试 验 结 果 粘 聚 力cu=22kPa时 ， 求 得 极 限 承 载 力 等 于135kPa。 地 基 承 载 力 安 全 度 分 析 l 原 位 十 字 板 强 度 相 当 于 土 的 天 然 强度 ， 适 用 于 加 荷 速 度 很 快 ， 地 基 土 来 不及 排 水 固 结 时 的 地 基 稳 定 验 算 。 对 于 焦化 厂 配 煤 房 正 常 的 施 工 期 来 说 ， 由 于 加荷 速 度 比 较 慢 ， 采 用 不 固 结 不 排 水 强 度指 标 就 低 估 了 地 基 承 载 力 ；

54、固 结 不 排 水试 验 强 度 反 映 了 地 基 固 结 对 强 度 的 影 响 ，如 果 用 于 快 速 加 荷 条 件 下 的 地 基 承 载 力计 算 ， 则 过 高 地 估 计 了 地 基 承 载 力 ， 得到 了 偏 于 危 险 的 计 算 结 果 。 l 在 这 个 工 程 实 例 中 ， 采 用 固 结 不 排水 试 验 指 标 计 算 得 到 的 安 全 系 数 为 1.70，与 安 全 系 数 的 一 般 经 验 值 相 比 已 经 是 偏小 了 。 如 按 一 般 考 虑 取 安 全 系 数 为 2， 则得 容 许 承 载 力 101kPa， 而 基 底 压 力 已 达

55、119kPa， 显 然 即 使 没 有 快 速 装 煤 ， 这 个设 计 也 是 偏 于 不 安 全 的 。 l 如 果 考 虑 到 由 于 装 煤 的 时 间 很 短 ， 地 基土 来 不 及 排 水 固 结 ， 则 应 采 用 不 固 结 不 排 水试 验 指 标 验 算 。 按 不 固 结 不 排 水 指 标 得 到 的安 全 系 数 只 有 1.13， 已 经 临 近 极 限 状 态 了 。当 然 ， 这 个 估 计 是 偏 于 保 守 的 。l 因 为 实 际 的 情 况 可 能 介 于 两 者 之 间 。 即结 构 自 重 部 分 的 加 荷 速 度 比 较 慢 ， 施 工 结 束

56、后 又 有 6个 月 的 间 歇 时 间 ， 可 以 考 虑 部 分 的排 水 固 结 ， 而 活 载 加 荷 速 度 又 很 快 ， 后 一 部分 加 荷 过 程 中 不 应 考 虑 强 度 的 增 长 。 则 实 际的 安 全 系 数 应 当 介 于 上 述 两 种 情 况 的 安 全 系数 1.131.70之 间 。 l土 压 力 的 计 算 也 需 要 用 土 的 抗 剪 强 度 指标 ， 如 主 动 土 压 力 计 算 公 式 ： = 245tan2245tan2 czpa l 在 基 坑 工 程 设 计 中 ， 土 压 力 是 作 用 于基 坑 支 护 结 构 上 的 侧 向 荷

57、载 ， 土 压 力 估计 值 的 大 小 直 接 影 响 基 坑 工 程 设 计 的 安全 与 经 济 。l 目 前 上 海 地 区 的 工 程 经 验 是 建 立 在采 用 直 剪 固 快 强 度 指 标 的 基 础 上 ， 关 于计 算 土 压 力 时 如 何 考 虑 地 下 水 作 用 的 问题 是 十 分 重 要 的 ， 存 在 不 同 的 方 法 ， 称为 水 土 分 算 还 是 水 土 合 算 。 l地 下 水 的 作 用 单 独 考 虑 ， 则 土 压 力 采 用浮 重 度 计 算 ， 内 摩 擦 角 也 采 用 有 效 内 摩擦 角 ， 即 按 有 效 应 力 原 理 计 算

58、：E h K ha a w= 12 122 2 = K tga 2 4 2 l水 土 分 算 ： 地 下 水 作 用 单 独 考 虑 ， 土 压力 用 浮 重 度 计 算 ， 但 内 摩 擦 角 则 用 总 应力 指 标 计 算 ：E h K ha a w= 12 122 2 K tga cu= 2 4 2 l水 土 合 算 ： 地 下 水 的 作 用 合 在 土 的 重 度中 反 映 ， 故 采 用 饱 和 重 度 计 算 ， 内 摩 擦角 也 采 用 总 应 力 指 标 ：E h Ka sat a= 12 2 K tga cu= 2 4 2 l 按 水 土 分 算 原 则 ， 应 采 用

59、有 效 指 标计 算 ， 但 目 前 勘 察 报 告 中 很 少 提 供 有 效指 标 ， 如 果 采 用 总 应 力 指 标 是 否 可 行 ？l 对 于 开 挖 深 度 在 5m左 右 的 基 坑 ， 若干 对 比 数 据 的 计 算 表 明 ， 采 用 总 应 力 指标 计 算 的 土 压 力 与 采 用 有 效 指 标 计 算 的土 压 力 基 本 相 当 。 用 总 应 力 指 标 和 有 效 指 标 计 算 结 果 比 较 方 法 指 标 A B C D 粘 聚 力 (kPa) 10 5 4 10 总 应 力 法 指 标 内 摩 擦 角 () 23 22 30 19 粘 聚 力 (

60、kPa) 1 0 0 0 有 效 应 力 法 指 标 内 摩 擦 角 () 32.5 29 35 28 主 动 土 压 力（ kN） 114.5 199.8 135.7 216.6 总 应 力 指 标计 算 土 压 力 被 动 土 压 力 （ kN） 350.4 300.0 407.4 277.0 主 动 土 压 力（ kN） 127.5 205.5 135.6 203.6 有 效 应 力 指标 计 算 土 压力 被 动 土 压 力（ kN） 379.4 294.0 369.3 336.7 主 动 土 压 力 1.11 1.03 1.13 0.94 土 压 力 的 比值 有 效 /总 应 力

61、被 动 土 压 力 1.08 0.98 0.91 1.22 l 在 砂 土 和 粉 土 层 中 ， 用 砂 土 分 算 的方 法 计 算 围 护 结 构 上 的 侧 向 压 力 ， 砂 土或 粉 土 的 总 应 力 指 标 与 有 效 指 标 接 近 ；l 在 粘 性 土 层 中 ， 采 用 水 土 分 算 的 方法 计 算 ， 可 用 总 应 力 指 标 计 算 ；l 在 有 经 验 时 ， 也 可 采 用 水 土 合 算 的方 法 计 算 。 l 在 基 坑 开 挖 时 ， 基 坑 外 侧 如 果 不 考虑 地 下 水 位 的 变 化 ， 竖 向 的 自 重 应 力 保持 不 变 ， 水

62、平 方 向 的 应 力 减 少 ， 随 着 开挖 深 度 增 加 ， 水 平 应 力 逐 步 减 小 ， 直 至主 动 土 压 力 状 态 。 这 个 变 化 过 程 可 以 用减 少 试 样 侧 压 力 的 方 法 进 行 模 拟 ， 在 三轴 仪 上 ， 保 持 轴 向 压 力 不 变 而 减 少 侧 压力 ， 直 至 试 样 破 坏 。 模 拟 实 际 应 力 历 史 的 特 殊 试 验 l侧 压 减 少 的 试 验 与单 轴 压 缩 试 验 结 果的 比 较l侧 压 减 少 试 验 与 轴压 增 大 试 验 结 果 的比 较 用 两 种 试 验 指 标 计 算 的 结 果 试 验 方

63、法 取 土 深 度 （ m） 开 挖 深 度 （ m） 土 的 重 度 （ kN/m3） 粘 聚 力 （ kPa） 内 摩 擦 角 （ ） 被 动 土 压力 kPa 压 缩 试 验 12.012.8 8 19.8 15 36.5 371.5 卸 荷 试 验 12.012.8 8 19.8 22 31.0 325.0 l 对 均 质 土 ， 用 圆 弧 滑 动 法 计 算 稳 定性 ， 由 土 体 自 重 产 生 滑 动 力 矩 ， 在 滑 动面 上 的 抗 剪 强 度 和 被 动 区 的 自 重 产 生 抵抗 力 矩 ， 抵 抗 力 矩 与 滑 动 力 矩 之 比 称 为安 全 系 数 ： h

64、ddkMMK = l 珠 海 斗 门 筑 堤 试 验 是 在 深 厚 （ 厚 度 28m）软 土 层 上 进 行 的 ， 试 验 路 堤 底 宽 24m, 边 坡 1 1.5, 纵 向 长 度 20m， 坡 度 14。l 天 然 强 度 随 深 度 变 化 l（ 1） 由 6个 十 字 板 试 验 得 到 的 结 果 为 ：l02m， Su=12kPal216m, Su=0.66h+5.91 kPal（ 2） 由 17个 静 力 触 探 试 验 结 果 换 算 为 十字 板 强 度 得 到 的 关 系 为 ：l02m， Su=12kPal240m, Su=0.668h+7.41 kPa l 路

65、 堤 填 筑 高 度 在 2.95m以 内 时 ， 路堤 的 沉 降 和 边 桩 的 位 移 都 不 大 ， 当 右 侧填 高 3.5m ， 接 近 极 限 高 度 3.7m时 ， 路 堤的 沉 降 和 边 桩 的 位 移 急 剧 增 加 ， 路 堤 向右 侧 发 生 滑 动 破 坏 ， 路 堤 堤 面 中 心 及 左侧 产 生 多 条 580mm宽 的 纵 向 裂 缝 ， 中 心处 裂 缝 垂 直 深 度 近 2.4m， 路 堤 坡 脚 外 的稻 田 隆 起 ， 出 现 明 显 的 破 坏 迹 象 。 右 侧填 高 至 3.7m时 ， 路 堤 便 出 现 滑 弧 破 坏 。 堆 堤 试 验

66、的 变 形 发 展 （ mm） 沉 降 板 边 桩 左 7.6m处 右 2.0m处 右 8.0m处 路 堤 高 度 /m 左 中 右 水 平 垂 直 水 平 垂 直 水 平 垂 直 1.25 +1 0 +1 0 0 0 -2 0 -4 1.60 +1 +5 0 0 +4 0 +1 0 +4 2.30 +26 +33 +32 +2 -4 +5 -2 +6 -4 2.95 +8 -1 +22 -13 +10 -5 3.50 +59 +114 +35 +10 +5 +43 -25 +20 -9 破 坏 后 +180 +125 +92 +238 -105 +270 -365 +450 -349 预 估 的 路 堤 的 极 限 高 度 强 度 指 标 项 目 室 内 强 度 指 标 静 力 触 探 十 字 板 强 度 填 筑 实 测 极 限 高 度 /m 4.00 3.85 3.45 3.70 Kmin 1.00 1.00 1.00 1.00 试 验 路 堤 计 算 滑 弧 与 实 测 结 果 的 比 较 强 度 指 标 项 目 室 内 强 度 指 标 静 力 触 探 十 字 板 强 度 填 筑