2013年9月21日 星期六

土力03與04

2012/07/09 10:46
大家好:

阿太堡限度與指數是我們遇到的第一個重點。縮限(SL)、塑限(PL)、液限(LL)與塑性指數(PI)的定義要熟背,它們能幫工程師如何研判細粒土壤的工程性質也應記住。它們後續影響到塑性圖,而塑性圖又影響統一土壤分類(USCS)

大家要想想,做任何試驗應該有它的工程上目的,讀者應該要想「這指數在工程上有何用途?」「指數數值越大是什麼意義?」

為何黏土要有阿太堡指數與限度?以前當學生時,一直想不懂,難道不能沒有嗎?因為對於黏土,含水量多寡嚴重影響到它的工程性質。舉例來說,我們從高雄縣的甲工地取回一批黏土試體,在試驗室我們會對這批試體,分別加不同的含水量,找到屬於這批試體的縮限、塑限、液限與塑性指數。請注意,這批試體的縮限、塑限、液限與塑性指數,只適用於甲工地的黏土土壤,對於其他工地的黏土土壤,就不適用。有了縮限、塑限、液限與塑性指數,我們就知道甲工地的土壤,遇到下雨或曝曬,在不同含水量時,究竟是會偏固體、半固體、塑性體還是液體。

工址下雨或熱浪數日,會影響現場自然含水量wn,但是無法影響現場黏土的LLPLSL值。

統一土壤分類法必須熟記,我們有發放流程圖,協助分類。細粒土壤分類較步驟較少,粗顆粒土壤分類步驟較多。請你務必默寫幾次,或您自創自己記得住的流程圖。

AASHTO分類法很少考,反而要注意考AASHTOUSCS的異同。

粗顆粒土壤(卵礫石、砂土)的工程行為,受級配影響最嚴重。細顆粒土壤(黏土、粉土)的工程行為,受含水量影響最嚴重

對於粗顆粒土壤,可以用相對密度Dr來核判目前的緊密度。注意Dr的定義,分子分母勿背錯。粗顆粒土壤若呈緊密態,它的孔隙比是小的,乾土單位重是大的,勿顛倒。

所謂「重模」(remold),意指徹底改變土壤結構,但是不改變土壤含水量及孔隙比的動作。

對於黏土,其結構可分為膠凝結構和分散結構兩種,請練習畫這兩種結構的示意圖,並比較這兩種結構的工程性質。所謂工程性質,總是指滲透性、壓縮性、剪力強度。

所謂的剛性壁體,是為了模擬那些受垂直載重後,側向(水平向)應變為零的狀況。對於廣大面積加載,地表下方的土層,土壤的垂直向應變不是零,但側向(水平向)應變為零,這時,就用「無法側向變形的剛性壁體」來模擬土層。

靜止土壓力係數K0是以有效應力定義。靜止的水質點,四面八方的壓應力相等。

總應力σ = 有效應力σ’ + 水壓力uw = σ’ + (uss+ ue + us) 。注意水壓力有三個分量,靜態水壓力uss、超額孔隙水壓力ue與滲流水壓力us。許多原文書沒有講清楚,剛回 國的副 教授也教不清楚,倒楣的就是當年的在下。

如果要求有效應力,建議把總應力算出來後,減掉水壓力得有效應力。這種算法,不管題目簡單或難都會對。請不要直接拿浸水單位重算有效應力,那只能在題目簡單時算對,題目難時就要錯

地表承受廣大面積加載後,在黏土層內,短期水壓力會升高,增加的即是超額孔隙水壓力ue。黏土排水慢,需要花很久時間排掉ue,時間夠久之後(稱為「長期」),排掉ue,就只剩靜態水壓力uss

不管是降水還是地表加超載,因黏土短期不排水,體積無法改變,有效應力就無法改變。體積若能改變,有效應力就會改變。

我們進度略有些落後,上課前會提前抄版書,您可以早一些進教室。敬祝   金榜題名。

沒有留言:

張貼留言