土體由固,、液、氣三相構成,,它們在土體所占有的比例和相互作用,,對土體抗剪性能具有很大的影響。土體的抗剪強度指標在工程應用中占有舉足輕重的核心位置,,它可通過工程師的經(jīng)驗,、地區(qū)經(jīng)驗、分析計算和土工試驗確定,。在工程應用中,,不管哪種方法確定的土體強度的指標,均應與實際工程的土體性質,、工程施做時的具體工藝,、狀況做到盡量相似。否則,,拋開土體的現(xiàn)場實際狀態(tài)與其在工程的時效性質等,,就不能反映工程的實際狀態(tài)。 1,、由于巖土工程是一門感性的學科,,定性是巖土工程的基礎,因此,,工程經(jīng)驗具有相當重要的地位,。可以有效的確定巖土工程的具體處治方案,。合理的,、經(jīng)過實踐檢驗的工程師和地區(qū)經(jīng)驗,對于土體強度的指標選用具有很高的價值,。當然,,工程經(jīng)驗的應用中反對沒有經(jīng)過實踐檢驗的所謂經(jīng)驗,,或拋棄應用邊界的所謂經(jīng)驗。2,、巖土工程貫徹的是定性為基礎,,定量為手段的綜合應用方法。定量可以“精確”的將巖土工程量化,、具體化,,從而可有效應用于具體的設計工作。對于土體而言,,土體指標的定量分析,,可通過符合現(xiàn)場實際情況的公式進行計算,或通過符合現(xiàn)場實際情況的土工試驗進行測算,。2.1,、關于符合現(xiàn)場實際情況的公式進行計算,主要指在合理定性分析的基礎上,,選擇針對性的理論公式進行參數(shù)計算。如滑坡的滑面參數(shù)反算,,就是通過合理確定滑面的抗滑段,、主滑段或牽引段的基礎上,通過合理確定的坡體穩(wěn)定系數(shù),,通過傳遞系數(shù)法等公式,,反算求得主滑段的滑面參數(shù)。 再如土體可通過動探,、標貫的現(xiàn)場試驗測量,,選用針對性的理論公式計算出土體的相應強度等。 2.2,、關于符合現(xiàn)場實際情況的土工試驗,,主要指通過直剪或三軸試驗測定土體的強度。如直剪試驗中的慢剪,、固結快剪,、不固結快剪,以及三軸試驗中的固結排水,、固結不排水,、水固結不排水試驗等多種形式。它們主要依據(jù)工程的具體的土體特征,,具體的工程施作工藝等進行合理選定,。這在筆者的相關公眾號文章已有所說明。在這兒,,只對工程中存在的一些誤解,、誤用進行簡短的說明,。對于顆粒較粗的碎石土、砂土等由于其滲透系數(shù)較大,,故工程中很少用到其三軸固結不排水強度指標,。 其次,對于飽和原狀土,,由于其對取樣具有很高的要求,,一旦發(fā)生土樣擾動,試驗所測得的參數(shù)就會出現(xiàn)失真,。不同狀態(tài)的土樣和不同的試驗內容對土體強度具有很大的影響,,一定要進行針對性的嚴格試驗。如筆者曾見到有的土工試驗報告中的滑面飽和不排水試驗中所測的內摩擦達到了17度,,這就說明其所測得的可能為快剪試驗指標,。 再其次,對于非飽和土,,由于土體由固,、液、氣三相構成,,土工試驗中往往包含了基質吸力,。因此,有些人認為土工試驗中的沒有考慮土體的基質吸力是不合理的,。即不應將基質吸力當作是工程的安全儲備,,而應考慮到暴雨等極端情況下造成基質吸力對降低或喪失對工程的安全度降低程度。如坡體開挖后在暴雨作用下失穩(wěn),,就是由于降雨入滲造成坡體基質吸力的喪失是導致坡體安全度降低的一個重要原因,。此外,考慮到土體的抗剪強度是由土體的有效應力決定的,,而與土體中的中性壓力是無關的,。因此,土體的抗剪強度應盡量選用有效應力強度,。即土體中的孔隙水壓力或超靜水壓力可以確定時,,土體強度指標就應優(yōu)先選用有效應力強度。而對于一些飽和粘性土,,如飽和泥質滑面,,在無法確定孔隙水壓力或超靜水壓力時,可以直接選用總應力狀態(tài)下的土體強度指標,。如滑坡的滑面參數(shù)反算時,,往往孔隙水壓力或坡體蠕動時的超靜水壓力等難以明確,故滑面參數(shù)反算時往往依據(jù)不 同的工況將水的作用“打包”進行計算,。當然,,這時可以有用不排水的三軸試驗或直剪試驗進行分析或參考,。最后,在工程實踐中,,常見到有些技術人員通過反算或最終選用的粘土質滑面參數(shù)小于天然工況下的土體殘余強度,,或小于飽和狀態(tài)下的土體殘余強度,造成坡體下滑力嚴重失真,,這是非常不應該的,。因為,作為滑面的殘余強度是滑面的強度最低值,。因此,,滑面參數(shù)反算的強度指標如果小于殘余強度,就只能說明反算時的坡體穩(wěn)定系數(shù),、滑面形態(tài)或反算方法出了偏差,,這時就該進行校核。 換句話說,,土體強度指標守住底線很重要,,這和做人是一樣的。 總之,,由于土體性質,、現(xiàn)場施做、排水工藝等對土體的強度具有很大的影響,,故土體強度的精確選用是一件相當困難的事。這就要求技術人員在土體強度指標的選用中,,應堅持“結合現(xiàn)場,、經(jīng)驗判斷、理論分析,、定測定量,、綜合應用”的特點。
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