高等土力学读书报告(顾建祥)
土力学系列讲座报告心得

土力学系列讲座报告心得引言最近我有幸参加了一系列土力学方面的讲座报告,其中涉及了许多关于土壤力学和岩土工程的重要理论和应用。
这些讲座报告在激发我的兴趣、开阔我的视野方面起到了非常重要的作用。
在这篇心得中,我将分享我在参加讲座报告时的收获和思考。
主题一:土壤水力学在土壤水力学的讲座中,我学到了土壤水分运移的基本原理和公式。
讲座中,演讲者详细介绍了土壤的吸力、饱和度和渗透率等概念,并通过实例讲解了这些概念的应用。
我了解到土壤的吸力是决定水分运移速度的重要参数,而土壤的渗透率则是描述水在土壤中运动的性质。
这些理论对于水资源管理和农业灌溉具有重要意义。
在讲座中,我还了解到了土壤水分力学与根系的关系。
土壤的水分状况直接影响作物的生长和发育,而了解土壤水分力学有助于合理地设计灌溉系统,确保作物的需水量。
这一点对于提高农业生产效率和保护水资源至关重要。
主题二:土壤力学基础土壤力学基础讲座中,我对土壤的力学性质有了更深入的了解。
讲座中,演讲者介绍了土壤的重要参数,如土壤的孔隙比、饱和度、固结指数等,这些参数对于土壤的压实性和稳定性具有重要影响。
讲座中的实例和应用案例使我更加深入地理解了这些概念的意义。
讲座中,我还学到了土壤的剪切强度和抗剪强度之间的关系。
土壤的抗剪强度是评估土壤稳定性和地基设计的重要指标,而土壤的剪切强度则是影响土壤抗剪强度的关键因素。
这些理论对于土木工程领域的设计和施工具有重要意义。
主题三:岩土工程岩土工程的讲座中,我了解到了岩土体的力学性质和工程应用。
演讲者简要介绍了常见的地质和土壤工程问题,并讲解了岩土体的工程行为和施工方法。
这些知识对于地质灾害防治和土木工程安全至关重要。
在讲座中,我还了解到了地基处理的重要性。
在土木工程设计中,地基的稳定性和承载力是关键问题,而有效的地基处理可以改善地基条件,提高工程的安全性和可靠性。
这一点对于大型基础设施项目的施工和运营具有重要意义。
结论通过参加这一系列的土力学系列讲座报告,我对土壤力学和岩土工程有了更深入的了解。
2024年土力学学习心得(2篇)

2024年土力学学习心得学习土力学这门课程还是比较难的,其理论基础比较多,且又很贴近工程实际。
在学习土力学中,你会联想到你所学习的一些专业知识,如材料力学、水力学、工程材料、工程地质与水文地质等知识,是一门既广又专的学科。
下面具体介绍一下土力学这门课程,它主要是研究土体的变形、强度和渗透特性等内容。
从土体本身的特性,如散碎性、三相体系、自然变异性推导其出力学特性:变形特性、强度特性以及渗透特性。
研究方法是将连续介质力学的基本知识和描述碎散体特性的理论(压缩性、渗透性、粒间接触、强度特性)结合起来,研究土的变形、强度和渗透特性以及与此有关的工程问题。
而本册土力学书中前三章便是研究土体的这些物理及力学特性,而后五章便是研究土的一些工程问题:第四章压缩固结是研究土体的变形问题,第五章抗剪强度和第六章挡土墙土压力是研究土体的强度问题,第六章边坡是研究土体的稳定问题,而最后一章是在前面的基础上研究地基的变形和稳定问题。
将土体本身特性和其力学特性结合在一起的是有效应力原理:s____s'+u。
其含义是,研究平面上的总应力,等于孔隙应力u和由土骨架承受的应力(有效应力s')。
有效应力原理在研究土的渗透特性时提出,贯穿于整个土力学课程。
下面,我通过有效应力原理为主线来梳理整个土力学内容:在研究土的渗透特性时。
可以通过有效应力原理来确定在渗流条件下水平面上的孔隙水应力和有效应力,进而通过判断有效应力是否为0来判断是否发生流土。
研究土的压缩与固结时,通过单向固结模型模拟的土体固结过程就应用了有效应力原理。
其描述为:在某一压力作用下,饱和土的固结过程就是土体中各点的超孔隙水应力不断消散、附加有效应力相应增加的过程,或者说是超孔隙水应力逐渐转化为附加有效应力的过程。
在这一转化过程中,任一时刻任一深度上的应力始终遵循着有效应力原理,这是整个土体压缩与固结研究的基础。
研究土的抗剪强度时。
2024年土力学学习心得(2)土力学是土木工程中非常重要的一门学科,它研究土体的物理力学性质及其力学行为与土体工程问题的关系。
土力学心得体会

土力学心得体会关于土力学心得体会20xx年9月中旬参加了全国高校教师网络培训中心组织的网络在线课程《土力学》的学习,主讲老师是我国著名的岩土工程专家清华大学教授李广信先生。
在研究生学习阶段时,所用教材就是李广信教授主编的《高等土力学》,深觉他的知识广博,思维严谨的治学态度。
在网络课程这样综合的平台上近一个月的学习,对《土力学》这门课有新的认识,也感受到了学科带头人李广信教授的授课魅力,现将本人学习李广信教授《土力学》课程的的几点体会分享一下。
在听课过程中印象最深刻的就是李广信教授对土力学岩土工程问题的哲学思考。
这种科学与哲学结合起来理解和学习的方式是之前没有接触过的,觉得很新颖,很立体。
他认为哲学源于岩土,岩土充满了哲学。
分析时他提出岩土是人类最早接触和最早使用的材料,旧、中、新石器时代的标志是人类使用岩土材料的水平;几大古文明(古希腊、古希伯来、古印度、两河文化、印第安人、古中国)关于人类起源的传说,不约而同地认为人是上帝(神)用土创造的。
而且还指出土层的厚度与文明、政治、文化、经济的发展成正比;人类耕耘营造,生生不息,建造了宏伟的楼堂殿宇、大坝长堤、千里运河、万里长城,创造了一个个璀璨夺目的古代和现代文明,岩土材料以其与人类间悠久而密切的历史渊源而出现在哲学命题中。
根据自身所学所感的总结,李广信教授归纳出:一方面岩土作为非连续性、多相性和古老的天然材料,形成其性质的复杂性和极大的不可预知性;另一方面岩土工程是充满了不确定性,因而充满了风险与挑战,也就包含丰富的哲学命题。
从哲学的高度认识岩土、学习岩土、进行岩土工程实践具有新时代的意义和实践价值。
哲学的核心是“求真”和“求知”,它的特点是思辨性、解释性和概括性。
大师在讲课的时候就像在谈人生,李广信教授用哲学观点来分析解释和阐明土力学原理,对土力学学科中复杂的本质特征和核心内容进行形象化的解说,极大的启发了我的思路,引导我从哲学角度思考土力学的科学问题,就像李老师授课时所讲,我们现在研究或看待问题时要整体宏观的把握问题,即是很难,但是为我们的学习和研究是非常有帮助的。
土力学学习心得与总结

土力学学习心得与总结土力学是土木工程学中的重要课程之一,主要研究土壤的力学性质和工程应用。
在学习土力学的过程中,我收获了很多知识和经验,下面是我的学习心得与总结。
首先,了解土力学的基本概念和理论是学习的第一步。
土力学主要研究土壤的物理力学性质,如重度、含水量、固结等,以及土体在不同应力状态下的应力应变关系。
理解这些基本概念和理论,对于后续的学习和应用是至关重要的。
其次,学习土力学需要注重理论基础和实践应用的结合。
在课堂上,我们学习了很多土力学的理论知识,比如土壤的力学参数、固结指数、渗透性、压缩特性等。
但理论知识只有通过实践应用才能真正理解和掌握。
所以我在学习过程中注重实践操作,通过实验和工程实践来加深对土力学理论的理解。
此外,学习土力学需要具备一定的数学和物理基础。
土力学研究的是土壤的力学性质,因此对于数学和物理知识的要求较高。
在学习土力学之前,我提前复习了数学和物理的相关知识,如微积分、线性代数、力学等。
这些基础知识的掌握,为我后续的土力学学习提供了坚实的基础。
学习土力学最重要的就是掌握常用的计算方法和工程实践经验。
在土力学的研究中,我们需要经常进行计算和分析,比如计算土壤的强度参数、计算土体的稳定性、计算土体的渗透性等。
所以熟练掌握土力学的计算方法和工程实践经验是非常重要的。
通过课堂上的习题和实验实践,我逐渐掌握了这些计算方法和工程实践技能。
在学习土力学的过程中,我还了解到土力学的发展趋势和应用前景。
土力学是土木工程学的基础学科,它在土木工程设计、施工和管理中的作用不可忽视。
然而,随着社会的发展和科技的进步,土木工程领域对土力学专业人才的需求越来越大。
因此,我在学习土力学的同时积极参与相关的实践活动和科研项目,以提升自己的能力和竞争力。
总的来说,学习土力学是一项具有挑战性和实践性的任务。
通过课堂的学习、实验的实践和与同学的讨论,我不仅提高了自己的理论水平,还掌握了一定的实践技能。
同时,我也了解到土力学的应用前景和发展趋势,为自己未来的发展方向提供了指导。
高等土力学读书报告第二章

第二章 土的本构关系2.1 概述材料的本构关系是反映材料的力学性状的数学表达式,表示形式一般为应力-应变-时间关系。
与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论,本章介绍的主要是与时间无关的本构关系。
土力学的基本理论有土的莫尔-库伦强度理论、有效应力原理和饱和粘土的一维固结理论。
但人们总是在实际中将问题分类为变形问题和稳定问题,前者一般基于弹性理论计算,后者多用刚塑性或理想塑性的理论(如极限平衡分析)。
多年来本构关系已经得到很大的发展,进而推动了岩土数值计算的发展和土工试验的发展。
下文将对土的本构关系进行详细论述。
2.2应力和应变1、应力(1)应力分量与应力张量设土体中的一点为M (x,y,z )的应力状态用通过该点的微小立方体上的应力分量表示。
即:[]∂=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∂∂∂z zy zx yz y yx xz xy x ττττττ=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∂∂∂∂∂∂∂∂∂333231232221131211亦即{σ}T ={zx yz xy z y x τττ∂∂∂}。
土力学中正应力正方向规定压为正。
剪应力,在正面(外法向与坐标轴一致的面),剪应力与坐标轴方向相反为正;在负面(外法向与坐标轴方向相反),剪应力与坐标轴方向一致为正。
(2)应力张量的坐标变换 二阶张量ij∂在任一新坐标系下的分量[[j i ∂应满足:[[j i ∂=kll j k i ∂[[αα,其中lj k i [[αα与为新坐标系轴与老坐标系轴夹角的余弦。
(3)应力张量的主应力和应力不变量在过一点的斜截面上,如果只有法向应力而无剪应力时,这个斜截面就是主应力面。
第一应力不变量:kkz y x I σσσσ=++=1第二应力不变量:2222zxyz xy x z z y y x I τττσσσσσσ---++=第三应力不变量:22232xyz zx y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+=(4)球应力张量与偏应力张量[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=m m m m m m σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ3332312322,21131211333231232221131211,,,,,,0,00,,00,0,球应力张量:()()321332211313131σσσσσσσσ++=++==kk m偏应力张量:ijkk ij ij s δσσ31-=第一偏应力不变量:1≡=kk s J第二偏应力不变量:()()()[]21323222126121σσσσσσ-+-+-==ji ij s s J第三应力不变量:()()()213312321322227131σσσσσσσσσ------==ki jk ij s s s J (4)八面体应力八面体正应力:()3311321cot I m ==++=σσσσσ八面体剪应力:()()()[]212213232221cot3231J =-+-+-=σσσσσστ平均主应力:()321cot 31σσσσ++==p广义剪应力:()()()[]2cot 21323222132321J q ==-+-+-=τσσσσσσ(5)主应力空间和π平面主应力空间:以三个主应力为坐标轴,用应力为度量尺度形成的一个空间。
龙岩市中考满分作文 土力学读书报告

土力学读书报告一、土的工程特性有哪些。
1、土的结构有哪些,这些结构都有哪些特点,对土的工程特性有何影响?土的结构是在成土的过程中逐渐形成的,它反映了土的成分、成因和年代对土的工程性质的影响,其结构按其颗粒的排列和联结可分为三种基本类型。
a、单粒结构,单粒结构是碎石土和砂土的结构特征。
其特点是土粒间没有联结存在,或联结非常微弱,可以忽略不计。
疏松状态的单粒结构在荷载作用下,特别在振动荷载作用下会趋向密实,土粒移向更稳定的位置,同时产生较大的变形;密实状态的单粒结构在剪应力作用下会发生剪胀,即体积膨胀,密度变松。
单粒结构的紧密程度取决于矿物成分、颗粒形状、粒度成分及级配的均匀程度。
片状矿物颗粒组成的砂土最为疏松;浑圆的颗粒组成的土比带棱角的容易趋向密实;土粒的级配愈不均匀,结构愈紧密。
b、蜂窝状结构,蜂窝状结构是以粉粒为主的土的结构特征。
粒径在0.02~0.002 mm左右的土粒在水中沉积时,基本上是单个颗粒下沉,在下沉过程中、碰上已沉积的土粒时,如土粒间的引力相对自重而言已经足够地大,则此颗粒就停留在最初的接触位置上不再下沉,形成大孔隙的蜂窝状结构。
c、絮状结构,絮状结构是粘土颗粒特有的结构特征。
悬浮在水中的粘土颗粒当介质发生变化时,土粒互相聚合,以边-边、面-边的接触方式形成絮状物下沉,沉积为大孔隙的絮状结构。
土的结构形成以后,当外界条件变化时,土的结构会发生变化。
2、地基岩土的工程分类作为建筑地基的岩土,可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。
、岩石应为颗粒间牢固联结,呈整体或具有节理裂隙的岩体。
a、碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。
b、砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
c、粘性土为塑性指数I p大于10的土。
d、粉土为介于砂土与粘性土之间,塑性指数I p≤10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土。
土力学读书报告

高等土力学读书报告学院:土木工程专业:结构工程指导教师:姓名:学号:2015.12.30本学期学了土的应力与应变,强度理论,全量理论,增量理论,模型理论,滑线场理论及极限分析。
以下对这些理论做简要回顾。
应力应变土的应力应变关系十分复杂,除了时间外,还有温度、湿度等影响因素。
其中时间是一个主要影响因素。
与时间有关的土的本构关系主要是指反映土流变性的理论。
而在大多数情况下,可以不考虑时间对土的应力——应变和强度(主要是抗剪强度)关系的影响。
土的强度是土受力变形发展的一个阶段,即在微小的应力增量作用下,土单元会发生无限大(或不可控制)的应变增量。
因而它实际上是土的本构关系的一个组成部分。
由于土是岩石风化而成的碎散颗粒的集合体,一般包含有固、液、气三相,在其形成的漫长的地质过程中,受风化、搬运、沉积、固结和地壳运动的影响,其应力应变关系十分复杂,并且与诸多因素有关。
其中主要的应力应变特性是其非线性、弹塑性和剪胀(缩)性。
主要的影响因素是应力水平(Stresslevel、应力路径(Strespath)和应力历史(Stresshistor),亦称3S影响土的强度理论土在外力作用下达到屈服或破坏时的极限应力。
由于剪应力对土的破坏起控制作用,所以土的强度通常是指它的抗剪强度。
确定强度的原则土的强度一般是由它的应力-应变关系曲线上某些特征应力来确定的,如屈服应力、破坏应力(或峰值应力)等,这些特征应力值与土的种类和物理条件(如加载时间、加载速率和排水条件等)有关。
在不考虑加载时间或加载速率对土强度影响的常规试验中,对于不同的土,大体上可获得三种典型的应力-应变关系曲线,一种是当应力随应变增大直至峰值时,土体出现破裂,随着应变进一步增大,应力由峰值逐渐降低,最后达到稳定应力值。
对此,人们取峰值应力作为破坏强度,取最后稳定应力值作为破坏后的强度。
第二种是当应力达到最大值后,应力虽然不增加,但应变继续增加,对此,也可取最大应力值作为破坏强度。
2024年土力学学习心得与总结

____年土力学学习心得与总结____年,我在土力学学习的道路上取得了一些进展和收获。
经过一年的学习与实践,我对土力学有了更深入的理解和体会。
在这____字中,我将回顾自己的学习心得与总结。
首先,我意识到土力学是一门综合性较强的学科,它涉及土壤的物理性质、力学性质以及与结构工程的关系等多个方面。
因此,在学习过程中,我需要不断拓宽自己的思维和知识面,注重理论与实践的结合。
在学习土力学基础知识的过程中,我首先学习了土壤的成因和组成,了解了土壤的类型以及各种土壤参数的定义和测定方法。
通过对土壤的分析和测试,我可以获得土壤的重要力学参数,如干密度、湿密度、孔隙比、含水量等。
这些参数是土力学研究的基础,也是设计工程的重要依据。
在土力学的力学性质方面,我学习了土壤的固结和膨胀性质,了解了土体的弹性和塑性变形特性。
我学习了土体力学模型的建立和计算方法,通过实验和数值模拟来探究土体的力学行为。
这些知识使我对土体的力学性能有了更深入的认识,可以更好地预测和分析土体在工程负荷下的变形和破坏。
同时,我也学习了土壤的抗剪强度和承载力。
了解了土壤中的剪切力和抗剪强度参数的定义和测定方法。
通过对土壤的抗剪强度进行测试和分析,可以评估土体的稳定性和承载能力。
这对土木工程的结构设计和施工有着重要的指导意义。
另外,在学习过程中,我发现理论与实践相结合是非常重要的。
通过课堂学习和实验实践相结合,可以更好地理解土力学的理论知识,同时也可以锻炼实际操作和解决实际问题的能力。
在实验室中,我学习了常见的土力学测试方法和仪器使用,如剪切盒试验、压缩试验等。
通过实验,我可以掌握土壤的力学特性,进一步加深对土力学理论的理解。
此外,我还参与了一些实际工程项目的实践。
在实际工程中,遇到了一些土力学问题,如地基处理、边坡稳定性分析等。
通过分析和计算,我能够合理评估土体的性质和行为,提出相应的处理建议。
这种实际操作锻炼了我的实践能力,加强了我对土力学的理论应用。
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中 国 矿 业 大 学
2014 级 硕 士研究生课程考试试卷
考试科目 考试时间 学生姓名 学 号
高等土力学读书报告 2015.06.21 顾建祥 TS14030155 力学与建筑工程学院 徐志伟
所在院系 任课教师
中国矿业大学研究生院培养管理处印制
高等土力学读书报告
《高等土力学》读书ຫໍສະໝຸດ 告e wsat d s =77.82% 2.715=2.113
设计干密度为:
(3-1)
d
ds 2.715 w 1.0 0.872 1 e 1 2.113
(3-2)
根据所测初始含水量 w0 、设计干密度 d 、试样尺寸,由公式3-3计算出制备土样所需风干土质 量。
m V0 (1 w0 ) d
(3-3)
制备单个 39.1 55mm 试样所需风干土质量为62.68g, 所需蒸馏水质量为39.74g, 混合后单个 试样的质量为102.42g。 由于拌和过程以及真空饱和过程中会有部分泥浆粘在玻璃器皿的内壁上,为了计算方面,制样
高等土力学读书报告 时均按照2倍制样所需风干土质量和蒸馏水质量进行土、水混合。 将称量好的风干土倒入称量好蒸馏水的烧杯中拌合,如图3-2所示。倒入干土过程中要用玻璃棒 不断的搅拌,特别是干土将近要倒完时,泥浆较为粘稠,要少量多次地加速搅拌,防止土颗粒结团。
图 3-1 过筛 Figure 3-1 Sieving Clay 2)配比拌和 泥浆试样通常按照1.25-1.5倍的粘土液限含水量进行配制[76]。 配置前的多次测试表明, 针对所研 究粘土,1.25倍液限含水量所制成的泥浆样流动性较差,会产生较明显的离析现象,并且抽真空后 的泥浆难以倒入制样器中。使用1.5倍液限含水量配制成的试样没有出现上述问题。该粘土的液限含 水量为51.88%,1.5倍液限含水量为77.82%。泥浆样的初始孔隙比为:
(a)真空锥形瓶
(b)泥浆制样器
图 3-3 真空锥形瓶和泥浆制样器 Figure 3-3 Conical Flask for Vacuum and Implement for Slurry Sample
高等土力学读书报告 4)固结成形 泥浆抽真空饱和期间,可将泥浆固结加载架安装好。将不锈钢器皿放在加载架的下端托盘上, 并放置一块大于有机玻璃制样器直径的透水石于不锈钢器皿中央。有机玻璃制样器垂直放在透水石 上(保证制样器与透水石贴合紧密防止漏浆) ,盖上上部固定盖板,保证盖板卡住有机玻璃制样器的 外缘。安装加载托盘的固定夹和百分表。将与制样器内径相同的透水石和浸润的滤纸先后放入制样 器的下部。在不锈钢器皿中倒入蒸馏水,并保证水面超过透水石的高度。 将已准备好的泥浆缓缓倒入有机玻璃制样器中,如图3-3(b)所示。倾倒过程中要尽量避免泥 浆粘到有机玻璃制样器的内壁上。当一个试样质量的泥浆快要完全倒入有机玻璃筒的时候,要少量 多次的倒入泥浆,并多次称量所剩泥浆的质量,保证倒入有机玻璃筒中泥浆质量刚好为一个试样的 质量。如果倒入过量的泥浆,很难将泥浆倒回来,从而造成较大的误差。 单个试样质量的泥浆倒入制样器后,将一个直径与制样器内径相同的有机玻璃压头放入制样器 中。压头下端贴上直径相同并浸润的滤纸,方便固结成形后压头与试样分离。将加载托盘穿过上端 的固定夹, 压住有机玻璃压头。 将百分表放在加载托盘上, 记下初始读数。 在托盘上依次放上0.637kg、 1.275kg、1.275kg、1.275kg的砝码(对应荷载分别为5.2kPa、10.4kPa、10.4kPa、10.4kPa)进行固结。 加载时注意,当上一级荷载变形稳定后(小于0.005mm/h)再加下一级荷载。固结过程一般持续2-3 天时间,过程中要注意及时向下部不锈钢器皿中添加蒸馏水,防止器皿中水分大量蒸发后,影响底 部试样的饱和度。泥浆制样时,一般同时制备两个试样,防止装样时试样损坏耽误试验进度。泥浆 试样固结成形的过程如图3-4所示。
图 3-2 泥浆拌和 Figure 3-2 Slurry Mixing 3)抽气饱和 泥浆拌和均匀后,倒入图3-3(a)所示的锥形瓶中,盖上橡胶塞。锥形瓶左侧出气口连接上真 空泵,上部进气口用止水夹夹住,打开真空泵连续抽气2小时。泥浆样在抽真空饱和过程中会产生少 量离析现象,这会对试样重量的称量以及试样的均匀性产生较大的影响。抽真空饱和2小时以后,反 复上下晃动锥形瓶以搅拌试样3-5分钟。在此过程中,注意保持真空泵为抽气状态,以免在搅拌过程 中有空气进入锥形瓶,影响试样的饱和度。同时要保持锥形瓶的侧口朝上,以免泥浆堵塞出气口。 搅拌后的试样要迅速进入下一步的固结成型过程,以免再次出现离析。
0 引言部分
《应力水平对重塑深部粘土力学性质影响的试验研究》 利用自行研制的高压 K0 固结仪进行了从 0.25MPa 到 12MPa 范围内共 7 个压力等级的 K0 固结试验研究。试验结果表明:刚性侧限条件下, 侧壁摩擦力对 K0 系数的影响较大。 未考虑摩擦力影响的 K0 系数与固结压力呈指数关系, 扣除摩擦 力影响的 K0 系数与固结压力呈双折线的关系。压缩指数、K0 系数、孔压系数均在 1MPa 到 2MPa 轴向加载固结时产生较大的差异性,建议将 1~2MPa 作为所研究深部粘土的高低压分界点。变形小 于 0.005mm/h 的稳定标准对于高压固结不再适用。考虑孔压消散时采用孔压消散 95%作为稳定标准 较为合适;不考虑孔压消散时,低压下可以采用变形小于 0.005mm/h 或主固结完成作为稳定标准, 高压下采用主固结完成点作为稳定标准。 利用改进底座后的 GDS 三轴试验机进行了 0.3MPa、1.5MPa 和 2.5MPa 三个压力等级的 5 个固 结不排水剪切试验。试验结果表明:饱和粘土等向固结孔压消散完全时,主固结已经完成,且没有 次固结阶段。低压下试样剪切破坏后没有产生破裂面,为塑性破坏,表现应变硬化的特征;高压下 试样剪切破坏后均产生剪切破坏面,为脆性破坏,表现应变软化的特征。常规压力下的有效应力路 径和临界应力比不会受到试样固结的影响,高压固结后由于孔压系数的减小导致试样有效应力路径 的改变和临界应力比的减小不可忽略。饱和粘土固结后的反压饱和可以提高不排水剪切过程中的孔 压系数,对高压下饱和粘土的研究,固结前后均需要对试样进行反压饱和。 对三轴剪切试样的微观结构扫描与分析结果表明:泥浆试样中的微观颗粒主要以均匀的粒团形 式存在,粒团内还存在沉积历史中形成的层状结构。随着固结压力的增大,粘土粒团的表面逐渐形 成较多蒙脱土颗粒受挤压形成的弯曲絮状结构,说明固结压力对蒙脱土颗粒的形态影响较大。主应 力差对粘土颗粒水平方向的定向性不产生影响,对垂直剖面产生颗粒成层排列的效果,剪切面没有 明显的颗粒定向排列特性。 本读书报告则对其中的试验进行分析,指出其涉及的主要土力学问题及其中的创新性部分,并 对其进行总体评价给出建议。报告分析论文的内容包括: ⑴ 饱和粘土从常压至高压的直接剪切试验; ⑵ 饱和粘土从常围压至高围压的三轴剪切试验; ⑶ 直剪试验结果与三轴试验结果的对比; ⑷ 高压与常压下土力学性质的对比分析及机理分析;
图 3-4 泥浆试样固结 Figure 3-4 Consolidation of Slurry Sample 5)取样 固结成形完成后,卸除加压砝码、托盘,取出有机玻璃制样器。对于做固结试验的试样,在制
高等土力学读书报告 样器的外部直接测量试样的高度,然后将试样从K0固结仪的上部推至固结仪中进行下一步的固结试 验。
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(1)刚性侧向约束条件下侧壁摩擦较大,试样上下端受力不均,对 K0 的影响较大。 (2)由于中、高压下土样渗透系数变小、排水困难,相比于常压条件下其竖向固结变形发展缓 慢,常压下的固结稳定标准已不适用。 (3)高压固结需要的周期太长,解决上述问题,可以缩小试样的高度。 1.3 高压 K0 固结仪的设计存在问题 高压K0固结仪由固结压力室、加载系统和测量系统三大部分组成,如图2-3所示。固结压力室包 括:压力室底座,固结筒和固结压头三个部分。加载系统由WG型单杠杆三联固结仪组成,加载方 式为砝码瞬时加载。测量系统包括:孔隙水压力传感器、土压力传感器、竖向位移传感器、DT515 数据采集仪、压力-体积控制器、计算机以及相关的数据采集软件。该固结仪可对直径39.1mm,高 度30-50mm的试样进行最大12MPa的K0固结试验。
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泥浆制样的优点是上下分布均匀,饱和度高。缺点是不仅制样过程繁琐、需要特殊设备,而且 预压时间较长。同时由于泥浆样流动性较差,会产生较一定的离析现象导致每一次预压好的泥浆样 高度和质量很难一样。 1.2 K0 固结及其存在问题 本试验研究目的是获得刚性侧向约束条件下,不同固结压力下重塑深部饱和粘土的固结变形特 性、孔压消散规律以及考虑侧壁摩擦和孔压消散影响的静止侧压力系数K0的变化规律。根据WG型 单杠杆三联固结仪的加载顺序和大小,结合试验研究的需求,轴向加载等级分别为: 0.25MPa 、 0.5MPa、1MPa、2MPa、4MPa、8MPa、12MPa七级。具体试验方案如下: 1)装样后,对试样进行预固结和反压饱和; 2)每一级加载前关闭排水阀门,待底部孔隙水压力稳定后打开阀门进行排水固结; 3)排水至底部孔隙水压力稳定不变,进行下一级加载。3.2.2 试验内容与步骤
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图 2-3 高压 K0 固结试验系统 Figure 2-3 K0 Consolidation System for High Pressure 固结仪底部安装一个微型土压力传感器,测量轴向加载后传递到土样最底端的荷载,如图2-4 所示。该土压力传感器直径8mm,长度10mm,测量范围0~12MPa,分辨率1kPa。通过该传感器的 测量,可以计算固结过程中钢筒内壁对活塞和土体的摩擦力,得到作用在土体上的实际荷载,从而 计算出真实的K0系数。固结仪底部的透水石需按照土压力传感器的安装位置钻出直径8mm的圆孔, 使传感器能够与土样直接接触。透水石下的底座需钻出孔隙水压力测量的通道,与安装在固结仪外 壁上的孔隙水压力传感器(如图2-5所示)连通。该孔隙水压力传感器的测量范围0~15MPa,分辨率 1kPa。土压力传感器和孔隙水压力传感器的参数如表2-2所示,满足试要求。 表 2-2 传感器参数 Table 2-2 Paramaters of Transducers 参数项目 量程 参考工作电压 零位输出 满量程输出 零位温度系数 灵敏度温度系数 非线性 重复性 迟滞 使用温度范围 土压力传感器 0~12MPa 6.000V -0.39mV 84.68mV 0.2 10-4/oC.FC 0.3 10-4/oC.FC 0.06%FS 0.05%FS 0.05%FS -40oC~+80oC 孔隙水压力传感器 0~15MPa 1.5mA -0.01mV 195mV 1 10-4/oC.FC 1.5 10-4/oC.FC 0.1%FS 0.1%FS 0.1%FS -10~+70oC