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對(duì)于砂土、粗粒土，有欠固結(jié)土、超固結(jié)土、固結(jié)壓力的概念嗎？ 已有5人參與
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我主要想知道砂土曾經(jīng)受到的最大壓力對(duì)現(xiàn)在土的影響，這最大壓力可稱為固結(jié)壓力嗎？ |
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2樓2013-04-04 16:42:59
hcp_1979
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很高興有機(jī)會(huì)在一起探討這方面的問題，先期固結(jié)壓力很難準(zhǔn)確確定，目前主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)作圖法在e-lgp曲線中獲得且主要針對(duì)黏性土的固結(jié)問題，固結(jié)度及超固結(jié)土等概念也主要針對(duì)于黏土而言。但對(duì)于砂性土而言，由于壓縮曲線沒有黏性土的線型特征，其很難在e-lgp曲線中獲得先期固結(jié)壓力，其實(shí)絕大多數(shù)的砂性土在荷載不大的時(shí)候就差不多達(dá)到了最大壓縮量，之后荷載增加再大，產(chǎn)生的附加沉降量也很小，也就是說，只要達(dá)到了最大沉降，即使再大的荷載（土木工程中的荷載很少有超過1兆帕的），也很難產(chǎn)生大壓縮量。至于較大荷載產(chǎn)生的壓縮量大多為土體的彈性變形，荷載卸下后沉降會(huì)有所恢復(fù)。 至于樓主的問題，怎樣表述砂性土層史上受到的最大壓力，恕在此方面沒有太多的研究，沒有想到有什么好的方法。 上述僅為個(gè)人觀點(diǎn)，如有不對(duì)的地方多多指教。 |
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6樓2013-04-05 12:23:42
4樓2013-04-05 10:41:56
送鮮花一朵 |
回答太精彩了！  我曾經(jīng)做的實(shí)驗(yàn)：將砂性土（河砂）放入固結(jié)儀里壓縮，確實(shí)存在隨壓力增大，孔隙比逐漸減小的現(xiàn)象，卸載回彈后，確實(shí)存在不可回彈的塑性應(yīng)變。 看了兄臺(tái)的闡述，我對(duì)砂土有了進(jìn)一步了解： 1、如果采用凈砂，或碎石（顆粒級(jí)配中無細(xì)粒、微粒組分），確實(shí)如兄臺(tái)所述，用建筑里常規(guī)的荷載壓實(shí)，很難將顆粒壓碎，發(fā)生塑性應(yīng)變； 2、我采用的是河砂，里面含有很多粘粒附著在砂粒表面，所以出現(xiàn)我的實(shí)驗(yàn)里發(fā)生的現(xiàn)象。 3、巖土工程里的砂土，或碎石土，都會(huì)含有很多的細(xì)粒土，與澆搗混凝土用的砂和碎石不同，所以我猜測都會(huì)出現(xiàn)我的實(shí)驗(yàn)里現(xiàn)象。 至于能否將固結(jié)的概念用于無粘性土，我覺是可以的。看看固結(jié)的定義里的“土層”，這土層沒說一定是粘性土層，自然界的土層完全有可能是砂土。只是粘性土的固結(jié)比較困難，是巖土工程界的一大難題，我們討論的很多，而砂土的固結(jié)是在荷載作用的瞬間完成的，非常容易，討論的很少，所以只要我們一談固結(jié)，大家馬上立即想到是粘性土的固結(jié)，這是我們的思維定勢造成的。 實(shí)際巖土工程中，對(duì)于無粘性土，有比超固結(jié)土、欠固結(jié)土更直觀的表述方法，那就是相對(duì)密度、壓實(shí)度等等，所以固結(jié)應(yīng)用于無粘性土就提得更少了。所以我覺得固結(jié)可以用于無粘性土，為了表述歷史上曾經(jīng)受到過的最大壓力，用相對(duì)密度、壓實(shí)度等指標(biāo)都無法準(zhǔn)確表達(dá)，還是用超固結(jié)土、欠固結(jié)土表達(dá)更直觀。 |
7樓2013-04-05 20:51:23
hcp_1979
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看到你的回復(fù)，感覺你是個(gè)很愛琢磨的人，非常高興能在這里和你探討巖土方面的問題。 對(duì)于如何表述無粘性土的歷史應(yīng)力問題，我一時(shí)還真的沒法說出好辦法來，可能自己的知識(shí)面比較窄，但在你回復(fù)的基礎(chǔ)上我有了一點(diǎn)點(diǎn)想法與你探討，請(qǐng)指教。 1、如樓主所說凈砂，爭議較小，其壓縮量主要源于荷載施加初期孔隙體積的減小所致，較短時(shí)間較小荷載條件下即達(dá)到最大壓縮量； 2、若采用含黏土的河砂，其壓縮性能主要取決于粗顆粒土的粒徑、級(jí)配以及黏粒含量，由于影響因素很多，其壓縮性能趨于復(fù)雜。若黏粒含量較多，土體壓縮特性完全可能更接近于黏土的壓縮性質(zhì)，壓縮曲線完全可以找到前期固結(jié)壓力，其歷史應(yīng)力問題即可解決；若粗顆粒土含量較多，土體骨架趨于穩(wěn)定且為承受荷載主體，其壓縮特性可能更接近于砂土，黏土的存在只能降低土體滲透性能而對(duì)壓縮性能沒有太多影響。 第一種情況可以用太沙基一維固結(jié)理論來進(jìn)行固結(jié)度的求解，即固結(jié)度等于t時(shí)刻的沉降量與最終沉降量的比值來求；第二種情況只能直接用荷載除以壓縮模量再乘以土層厚度了。 黏土的固結(jié)問題盡管假設(shè)了很多邊界條件，但由于太沙基一維固結(jié)理論體系還是比較完善的，非飽和土的沉降問題利用分層總和法以及應(yīng)力面積法得到結(jié)果也算和實(shí)際接近，但砂性土的沉降問題一般就比較簡化了。 至于這種砂土黏土混合物的應(yīng)力歷史和沉降問題，其影響因素較多，還是不太容易評(píng)價(jià)和預(yù)測的，今天沒去單位，無法查找目前的研究情況，自己也不是很熟悉，但我覺得還是挺有研究價(jià)值的，看來你在這方面已經(jīng)做了一些工作，如果再接著深入研究，我想會(huì)出一些成果的，祝順利。 |
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8樓2013-04-05 22:32:34
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3樓2013-04-05 09:22:04
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另外，對(duì)于非粘性土如果沒有固結(jié)的概念，那么怎樣表述土層史上受到的最大壓力？ 如果現(xiàn)在壓力小于史上最大壓力，該土層壓縮量會(huì)很�。ㄔ賶嚎s），如果壓力大于史上最大壓力，該土層壓縮量會(huì)很大。 在清華大學(xué)陳仲頤編著的《土力學(xué)》第116頁寫到：“土層在歷史上曾經(jīng)受到過的最大壓力稱為先期固結(jié)壓力。如果土層目前受到的上覆自重壓力小于先期固結(jié)壓力，這種土稱為正常固結(jié)；如果大于先期固結(jié)壓力，稱為超固結(jié)土；如果小于先期固結(jié)壓力，則稱為欠固結(jié)土�！� |
5樓2013-04-05 10:55:16
9樓2013-04-06 09:21:00
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10樓2013-04-06 10:31:22
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