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固结的定义(临界水力坡降越大土体越容易发生渗透变形吗)

你好,为了你这个问题我想了很久,所幸现在终于能够理解固结度这个概念了,所以说谢谢你的提问。正如你前面所说的,土层的平均固结度定义为土层孔隙水应力平均消散程度。它...

接下来,我将会为大家提供一些有关固结的定义的知识和见解,希望我的回答能够让大家对此有更深入的了解。下面,我们开始探讨一下固结的定义的话题。

固结的定义(临界水力坡降越大土体越容易发生渗透变形吗)

固结的定义

你好,为了你这个问题我想了很久,所幸现在终于能够理解固结度这个概念了,所以说谢谢你的提问。

正如你前面所说的,土层的平均固结度定义为土层孔隙水应力平均消散程度。它的计算式为:土层固结度=1-孔隙水应力/有效应力或者说是土层固结度=固结沉降量/最终沉降量。从上面这个这两个式子可以看出固结度它其实是一个以比值来定义的物理量,正如利润率、亏损率这些一样。而这正是它与固结应力无关的关键。以你上面那一个题目为例,一区堆土3m,假设经过若干天以后土层固结沉降量为4mm,但其最终沉降量为8mm;二区堆土4m,经过若干天以后土层固结沉降量为5mm,但其最终沉降量为10mm,所以它们的固结度都是50%。或许你还是不太明白为什么它们的最终沉降量会刚好都是固结沉降量的2倍。这是因为真正决定固结度的是土层本身的物理性质,比如渗透性,排水条件等。本人言拙,不知道你能够理解不?

固结、帷幕、充填灌浆区别是什么?

1、定义不同

固结灌浆是利用钻孔将高标号的水泥浆液或化学浆液压入岩体中,使之封闭裂隙,加强基岩的完整性,达到提高岩体强度和刚度的目的一种处理断层、软弱夹层和溶洞等特殊的灌浆方法;

帷幕灌浆(curtain grouting)是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成连续的阻水帷幕,以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程;

充填注浆是指注入浆液充填地基土内的大孔隙、大空洞的注浆,如卵石层、碎石层、砂砾层等的注浆;

2、作用不同

帷幕灌浆:土石坝岩基帷幕灌浆,有的先在岩基顶面进行,然后填筑坝体;有的在坝体内或坝基内的廊道中进行,其优点是与坝体填筑互不干扰,竣工后可监测帷幕运行情况,并可对帷幕补灌。

固结灌浆:可以提高岩体的整体性与均质性、提高岩体的抗压强度与弹性模量、减少岩体的变形与不均匀沉陷;

充填灌浆:可以填充衬砌与围岩之间的空隙,使之紧密结合,共同受力,以发挥围岩的弹性抗力作用,并减少渗漏;

3、施工工艺不同

固结灌浆:

(1)岩石地质条件复杂时,一般先进行现场固结灌浆试验,确定技术参数(孔距、排距、孔深、布孔形式、灌浆次序、压力等)。

(2)浅层固结灌浆孔多用风钻钻孔;深层孔多用潜孔钻或岩心钻钻孔。平面布孔形式有梅花形、方格形和六角形。排距和最终孔距一般为3~6m,按逐渐加密方法钻灌。

(3)灌浆材料以水泥浆液为主,在岩石节理、裂隙发育地段,吃浆量很大时,常改灌水泥砂浆。灌浆时先从稀浆开始,逐渐变浓,直至达到结束标准。

帷幕灌浆:

(1)钻孔与测斜:采用小口径地质回转钻机,钻头钻孔,开孔前用“两点法”地锚固定,用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设,埋入基岩深度2m,孔口管采用φ73mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪,一般每10m测1次。

(2)钻孔冲洗与简易压水:采用高压水脉动冲洗,冲洗时间不少于30 min,回清水10 min。灌浆前均进行简易压水试验,压水压力1.0 MPa。

(3)制浆与检测:采用集中制浆,分部位供浆,浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶,外加剂为UNF-5型高效减水剂,掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测,要求漏斗粘度小于30 s;细度主要采用沉降法,用激光粒度仪校核,要求每10 t水泥检测1次。

(4)自动记录:灌浆记录全部采用自动记录仪。

(5)灌浆压力控制:在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。

百度百科——固结灌浆

百度百科——帷幕灌浆

百度百科——充填灌浆

百度百科——灌浆

应力固结度与应变固结度的定义

固结度有两种定义方法[220],即按应力定义的固结度Uσ(应力固结度)和按应变定义的固结度Uε(应变固结度)。

地基在固结过程中某一时刻t的平均应力固结度( )定义为地基平均超静孔隙水压力的消散程度,即:

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中: 为地基在某时刻t的平均应力固结度; 为地基土中初始的平均超静孔隙水压力; 为地基土中t时刻的平均超静孔隙水压力。

地基在固结过程中某一时刻t的平均应变固结度( )定义为地基在某一时刻t的固结沉降量(Sct)与固结稳定时的最终沉降量(Sc)之比,即:

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中: 为地基在某时刻t的平均应变固结度;Sct为地基在某一时刻t的固结沉降量,Sct是时间t的函数;Sc为地基固结稳定时(t→ ∞)的最终固结沉降量,即Sct(t→ ∞)=Sc∞=Sc。

无论是应力固结度还是应变固结度,虽然都是地基的平均固结度,但是由于土体固结、变形的多维性和非线性等原因,式(7.1)和式(7.2)二者往往并不相等( ≠ )。

由本书的第4章、第6章中对于地基土体平均固结度的分析可知,根据实测孔隙水压力观测结果进行计算的固结度属于地基的平均应力固结度;根据 Terzaghi 一维固结理论、Terzaghi-Rendulic拟三维固结理论求得的固结度也属于地基的平均应力固结度。因为地基平均固结度的求取,是建立在这些固结理论的前提下,首先建立渗流固结微分方程,然后根据具体的初始条件和边界条件求解土层中任意点在任意时刻的超静孔隙水压力,进而求得整个地基压缩土层在任意时刻达到的平均固结度,即平均应力固结度。

Terzaghi一维固结理论、Terzaghi-Rendulic 拟三维固结理论和 Biot 三维固结理论均是建立在土体为线弹性变形的假定条件下的,认为地基平均固结度与平均超静孔隙水压力的消散程度相同,即 = 。但是,地基土层平均应力固结度与应变固结度仅仅在土体为线弹性体,且仅发生一维竖向变形的假定前提之下时,二者才相等;而实际上天然土体属于非线性变形体,两种固结度并不相等;对于地基二维、三维变形的情况(多维变形沉降),即使假设土体为线弹性体,也不能通过理论推导得出二者相等的结论。

此外,有研究表明[126],在土体为非线性变形的情况下,也可近似采用线弹性固结理论计算土中超静孔隙水压力的消散程度,但问题的关键是需要按照一定的换算关系将求得的应力固结度转换成应变固结度。

由此可见,在计算地基固结沉降与时间之间的关系时,式(7.3)中的平均固结度 值应该取其平均应变固结度 ,即:

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

在实际工程的设计计算时,常常是直接应用应力固结度代替了应变固结度,这必然给计算结果带来了误差。因此,有必要讨论应力固结度与应变固结度之间存在的理论换算关系。

魏汝龙(1993)[221]、谢新宇(1997,2002)[222][223]从一个普遍的非线性应力应变表达式出发,利用双曲线型压缩曲线(ε—σ'),讨论了应力固结度与应变固结度之间的关系(式(7.4)),得出两者的转换关系式与引起压缩变形的应力变化范围和土的压缩性指标有关。

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中:Utε为土中任一点t时刻的应变固结度;Utσ为土中任一点t时刻的应力固结度;σz为土中任意一点在固结完成时的竖向附加应力;k为Eset— 曲线的斜率,其中Eset为土的割线模量, 为竖向有效应力;Es为土在自重应力下的割线模量(当 =σsz时),其中σsz为土的竖向自重应力。

折学森(1998)[126]根据土中一点的应力应变关系,利用室内压缩试验曲线(e—lgσ'),推导了应力固结度与应变固结度之间的换算关系式:

温州浅滩软土工程特性及固结沉降规律研究

式中:R为参数, ;OCR为超固结比,OCR=σpz/σsz;σz为土中任意一点在固结完成时的竖向附加应力;σsz为土中任意一点的竖向自重应力;σpz为土中任意一点的竖向先期固结压力。

临界水力坡降越大土体越容易发生渗透变形吗

临界水力坡降越大土体越容易发生渗透变形吗:一般情况下,当渗透水流的实际水力坡降大于土体临界水力坡降时,则会产生渗透变形破坏。

一、渗透固结作用

渗透固结作用是指由于振动或者外荷载的作用,土体内产生超孔隙水压力,在水头差的作用下,土体内部发生渗流,导致土中水排出,超孔隙水压力消散,土体孔隙比降低,体积减小,发生固结沉降。

二、土体固结

土体固结是土力学中的一个概念,指在外荷载作用下,土体内的水、气缓慢地排出,体积逐渐减小的现象。

三、定义

土体固结是土力学中的一个概念,指在外荷载作用下,土体内的水、气缓慢地排出,体积逐渐减小的现象。

四、土的压缩和土的固结有何区别

土的压缩和土的固结是土体力学中两个不同的概念。土的压缩是指土体在外加载荷作用下,由于土粒间的重排和土颗粒的变形,导致土体体积减小的过程。压缩是一个瞬时过程,通常在加载荷作用结束后,土体会迅速恢复到原来的体积状态。

土的固结是指土体在外加载荷作用下,由于土粒间的重排和土颗粒的变形,导致土体体积减小的过程,且土体的体积状态可以长期保持。固结是一个渐进的过程,通常需要一定的时间才能完成。

在土力学中,土的压缩和固结是由于土颗粒间的变形和重排引起的。压缩主要是因为土颗粒之间的空隙被压缩,而土的固结则是在压缩的基础上,土颗粒之间的重排和重新排列,导致颗粒间的接触面积增加,颗粒间的摩擦力增大,从而使土体的体积进一步减小。

总的来说,土的压缩是指土体在加载荷作用下,体积减小的瞬时过程;而土的固结是指土体在加载荷作用下,体积减小的渐进过程,并且能够长期保持。

固结的定义(临界水力坡降越大土体越容易发生渗透变形吗)

今天的讨论已经涵盖了“固结的定义”的各个方面。我希望您能够从中获得所需的信息,并利用这些知识在将来的学习和生活中取得更好的成果。如果您有任何问题或需要进一步的讨论,请随时告诉我。

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