十、岩土工程新理论新工艺及其它所有分项100问 QsI>_<r
如何用新目光看土力学? xgJ2W_
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答:在《土体有效应力原理的通用公式与基坑支护及地基计算的实际水压力算法》第二版(中国建材工业出版社 2010年6月第二次)中, 1h]Dc(Oc#=
作者感悟:“关于土体有效应力原理:应该用绝对压强来论述;应该重视花生米和糖葫芦的不同,科学地区别对待砂性土和黏性土,深入研究结合水、自由水和土中气。这两点结合,将会走向土力学的新里程!” SL:o.g(>4
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关于花生米和糖葫芦: 5nqj
13.1花生米、糖葫芦和土力学 Aye!@RjM8
下面,用相似的简单自然物质说土力学。 V# w$|B\
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图 13.1 rtf>\j+
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1 花生米、糖葫芦和土分类 3,tKqR7g
见图13.1,花生米像砂性土,颗粒表面无粘性,互相点接触。 \8Fe56
糖葫芦像粘性土,假设花生米表面的糖浆在水中不易溶化,那么,糖浆就像是粘性土中的结合水膜。将糖浆归于土颗粒,则互相是面接触。并且,咬一口,糖浆有丝连着,可以抵抗拉力,存在黏聚力。 L ! yl^c
2 花生米、糖葫芦和库仑定律 F:IG3 @
1776年,法国科学家库仑提出了土的抗剪强度公式,即库仑定律。 )F]E[sga
首先是砂性土的库仑定律: ,/:#=TuYm
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通俗地理解,图13.1的碗里花生米如果沿着斜面下滑,由于上部花生米的重力、表面凹凸不平及互相嵌入会产生摩擦阻力,即摩擦强度。 <+sv7"a
再是粘性土的库仑定律: q(!191@C(
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同样通俗地理解,糖葫芦不仅有表面摩擦,还由于糖浆的存在,存在黏聚力。 _l}&|:
库仑定律科学地区别了砂性土和粘性土,正确地指导了工程实践。 T
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3 花生米、糖葫芦和经典有效应力原理 8*4X%a=Of
首先,经典有效应力原理用于砂性土: O,9KhX+
如果在图13.1装花生米的碗中倒入水,上面花生米作用在下面花生米上的压力应该减去阿基米德浮力定律中的浮力,这就是经典有效应力原理,因为花生米就像是泡在水中互不连接、点接触的木块。也可以用阿基米德浮力定律来对照。经典有效应力原理用于砂性土是正确的。 GRO[&;d`
其次,经典有效应力原理用于粘性土。如果在装糖葫芦(糖浆充满或不充满孔隙)的碗中倒满水,上面糖葫芦作用在下面糖葫芦上的压力应该减去阿基米德浮力定律中的浮力,这显然不对,糖葫芦有糖浆相连,糖浆可以抵抗拉力,将糖浆计入颗粒,则颗粒间是面接触。 v2JC{XqrI
经典有效应力原理没有区别砂性土和粘性土,存在不足?所以有那么多的困惑? ;2)@NH
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