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蘇州昱創(chuàng)對于土的抗剪強度直剪試驗的探討

更新時間:2020-06-22      點擊次數(shù):2158

 

對于土的抗剪強度直剪試驗的探討

蘇州昱創(chuàng)流體科技有限公司

         土的抗剪強度是指土體對于外荷載作用下,產(chǎn)生的剪應(yīng)力的極限能力。當土中某點由外力所產(chǎn)生的剪應(yīng)力達到抗剪強度時,土體的一部分相對于另一部分移動時,便認為該點發(fā)生了剪切破壞。剪切破壞是強度的重要特點。所以強度問題是土力學(xué)和土工試驗中重要的基本內(nèi)容之一。迄今為止,與強度有關(guān)的工程問題主要有下列幾個方面:

土作為材料,構(gòu)成的土工構(gòu)筑物的穩(wěn)定問題。如土壩、路堤等填方邊坡及天然土坡(包括挖方邊坡)等穩(wěn)定問題。

土作為工程構(gòu)筑物的環(huán)境問題。即土壓力問題,如擋土墻地下結(jié)構(gòu)的周圍土體,它們的強度破壞將造成過大的對墻體的側(cè)壓力以致可能導(dǎo)致這些工程的工程構(gòu)筑物發(fā)生滑動、傾覆等破壞事故。

土作為建筑物地基的承載力問題。如果基礎(chǔ)下地基土體產(chǎn)生整體滑動或者局部剪切區(qū)發(fā)展導(dǎo)致過大的甚至不均勻的基變形,都會造成上部結(jié)構(gòu)的破壞或者出現(xiàn)影響正常使用的事故。所以土的強度測定及其原理將是土木工程的設(shè)計和驗算提供理論依據(jù)和計算指標。

目前土工試驗中直剪試驗是大量的。從開土、切土到試驗,工作量很大,而且強度也很大。這種重復(fù)性試驗,在質(zhì)量上很難保證,大量的試驗數(shù)據(jù)可以說在設(shè)計上用得并不太多。

1、關(guān)于試驗儀器問題,隨著多變的工程的性質(zhì)和土層不同的埋藏深度。

目前直剪儀在技術(shù)上、功能上不能滿足這種現(xiàn)狀,已經(jīng)長期存在,問題至今未能得到重視。

大家知道目前直剪儀的供應(yīng)商提供的直剪儀大固結(jié)壓力為400kPa,但對于埋深大于30m土樣,這就不能使用了。因此,生產(chǎn)的直剪儀需要滿足大固結(jié)壓力可達800kPa,甚至還有3200kPa高壓直剪儀,這樣可供高層、超高層、水利、海洋工程的巖土試驗。

那么,為什么不生產(chǎn)中壓、高壓直剪試驗儀呢?為什么明知不能滿足試驗要求,而還在利用這種50~60年代的試驗儀器標準進行呢?我想請問我們編制土工試驗的專家單位和教學(xué)科研單位,它們是如何解釋?

在這里舉個例子,例如取土為40cm深的土樣,它的自重壓力為320kPa左右,如果確定天然強度的固結(jié)壓力是可以在300kPa左右,大家能接受。如果進行固結(jié)快剪和慢剪,則固結(jié)壓力必須大于400kPa,這是一方面。第二方面,由于直剪試驗無法控制排水條件。剪切過程中的孔隙水壓力無法測得。國內(nèi)外直剪試驗在試驗方法規(guī)定。直剪試驗應(yīng)該是慢剪,提供有效強度值。同時對于不同土性的有效剪,剪切速率也相應(yīng)的改變,必須變成無級變速的試驗方法。

2、關(guān)于剪切試驗指標與方法

試驗指標與試驗方法,應(yīng)該根據(jù)工程而定。例如,邊坡穩(wěn)定計算時,應(yīng)該考慮兩種情況,一種是正常的地質(zhì)條件,另一種氣候變化條件而定。因此試驗方法和提供強度參數(shù)就不一樣。對于淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的天然地基設(shè)計,對于樁基設(shè)計以及在動態(tài)里作用下的強度參數(shù)等等。也都需要根據(jù)工況來決定試驗方法。因此強度試驗儀器和方法都應(yīng)該從實際出發(fā)而定,不應(yīng)該一刀切。

3、關(guān)于試驗的數(shù)量和子樣數(shù),據(jù)我所知,一個較大工程,取樣數(shù)量和試驗數(shù)量是十分可觀。其實在代表性土層中取出一定的數(shù)量子樣數(shù)就足夠,問題是提高試驗質(zhì)量,這是十分關(guān)鍵,這種現(xiàn)狀應(yīng)予改變。

4、尤其是目前采用樁基工程和樁箱結(jié)合工程較多,那么強度試驗的方法和參數(shù)如何確定?目前強度參數(shù)用在樁基工程上到底用多少呢?樁的摩擦阻力和樁端阻力與剪切試驗結(jié)果又如何應(yīng)用呢?據(jù)我們所知,單樁承載力基本上按規(guī)范查表計算而得,幾代人修正基本上搬運抄襲而來。像這樣的情況不知道規(guī)范如何修正,修正的依據(jù)。特別是如何用強度試驗參數(shù)值進行驗證和修正。如果不是這樣,可以說試驗意義不大,在這一點建議大家必須清醒認識。

5、目前所進行直剪強度試驗,對于單樁的承載力計算時,沒有考慮土的各向異性問題,因此需要大家注意的問題。強度試驗方法和強度參數(shù)應(yīng)該結(jié)合工程上應(yīng)用?

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