地基与基础 地基讲稿－ 第4章.pptVIP

尚辅网 固结—排水剪试验是模拟地基土体已充分固结后开始缓慢施加载荷的情况。在实际工程中，对土的排水条件良好（如粘土层中夹砂层）、地基土透水性较好（低塑性粘性土）以及加荷速率慢时可选用。但因工程的正常施工速度不易使孔隙水压力完全消散，试验过程既费时又费力，因而较少采用。 3．固结—排水剪试验（Consolidation Drained Shear Test，简称 CD试验）（慢剪试验）。 二、直接剪切试验 由于直剪仪构造简单，土样制备和试验操作方便等特点，现仍被一般工程所采用。 《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50%的粉土。 试验结果不能反映工程的实际情况，所得的抗剪强度指标过大，对高等级建筑物安全度无法保证。 问题：1.不能有效地控制排水；2.上下盒间缝隙的影响； 3.剪切面是人为规定的；4.剪切面应力条件复杂。 前图 图4-1 直剪仪工作原理示意图 F T 土样 水平测力装置 竖向加压装置 上下剪切盒 基座 上下透水石 T 三、三轴剪切试验 图4-8 三轴剪切仪示意图 1—量力环；2—活塞；3—进水孔；4—排水孔；5—试样帽；6—受压室；7—试样；8—乳胶膜；9—接周围压力控制系统；10—接排水管；11—接孔隙水压力系统；12—接轴向加压系统 三轴剪切仪由受压室、周围压力控制系统、轴向加压系统、孔隙水压力系统以及试样体积变化量测系统等组成 。 σ1 σ3 三轴试验可以在三维空间模拟实际受力状态，克服直剪试验的固有缺点，不仅用于工程试验，也被广泛应用于科学研究中，一级建筑物地基土应予采用。 0 σ τf φ c 用若干土样进行试验，对每个土样施加不同σ3，可分别求得剪切破坏时对应的最大主应力σ1，将这些结果绘成一组摩尔圆。通过这些摩尔圆的切点的直线就是土的抗剪强度线，由此可得抗剪强度指标c和φ值。 四、无侧限抗压强度试验 无侧限抗压强度试验方法适用于饱和粘土。本试验所用的主要仪器设备是应变控制式无侧限压缩仪。 试样为原状土样 1—轴向加荷架；2—轴向测力计；3—试样；4—上、下传压板；5—手轮；6—升降板；7—轴向位移计 应变控制式无侧限压缩仪 五、十字板剪切试验 1—转盘；2—摇柄； 3—滑轮；4—弹簧秤； 5—槽钢；6—套管； 7—钻杆；8—十字板 十字板剪切仪 （现场原位测试） 钻孔至需要试验的土层深度以上750mm处，然后将装有十字板的钻杆放入钻孔底部，并插入土中750mm，施加扭矩使钻杆旋转直至土体剪切破坏。土体剪切面为十字板旋转所形成的圆柱面。 试验方法 Pc—剪切破坏时的总作用力； fc—轴杆及设备的机械阻力； h、D—十字板的高度和直径； R—转盘的半径； kc一十字板常数； 适用于软塑状态的粘性土。 概述： 第四节 地基破坏形式与地基承载力 地基承载力特征值是指在保证地基稳定条件下，地基单位面积上所能承受的最大应力。 地基承载力特征值应按下列规定综合考虑： 1.甲、乙级的建筑物采用载荷试验、理论公式计算及其他原位试验等方法综合确定； 2.丙级的建筑物可按土的物理力学指标、标准贯入试验、轻便触探试验等方法确定。 3.次要建筑物可根据邻近建筑物的经验确定。 影响因素：土性质、基础埋深与宽度、施工方法 原位荷载试验装置 荷 载 试坑 支墩 次梁 主梁 承压板 千斤顶 百分表 基准梁 一、平板载荷试验确定地基承载力 （一）地基变形的三个阶段 现场平板载荷试验时，地基在局部荷载作用下，从开始施加荷载并逐渐增加至地基发生破坏，地基的变形大致经过以下三个阶段： 荷载试验p～s曲线 0 s pcr pu a b c s1 p 土中即将出现剪切破坏（塑性变形）点时的基底压力称为临塑压力（或比例极限）。 pcr 1．直线变形阶段（压密阶段）： p≤pcr （图中oa段） 此阶段土的变形主要是由土的压实，孔隙体积减小引起的，土体处于弹性平衡状态 。 2．局部剪切阶段（塑性变形阶段）： pcr＜p＜pu （图中ab段） pcz 地基中的变形不再是线形变化，压力和变形之间成曲线关系； 随着压力的增加，地基除进一步压密外，在局部（一般从基础边缘开始）出现了剪切破坏区（也称为塑性区）。 此段范围内的基底压力称为塑性荷载 pcz 3.失稳阶段(完全破坏阶段）：p≥pu 极限荷载 pu： 地基刚出现整体滑裂破坏面时的基底压力。 压力继续增加，地基变形将急剧增大，塑性区扩大，形成连续的滑动面，土从荷载板下挤出，在地面隆起，这时地基已完全丧失稳定性 。 pu