[科普中国]-静水压力

模型特点

(1)液体中有微气泡，其体积占土的体积的1%～3%，所以孔隙水未排出时，土已有体积变化,据此推断，夯击瞬间有效动应力已产生。

(2)加压的活塞与刚性圆桶之间有摩擦力存在，用摩擦力模拟孔隙水中气泡被压缩或溶入水中后土的变形不能恢复。

(3)弹簧的弹性系数不是常量(非定比弹簧)，以模拟饱和土的触变现象，受冲击后土粒表面结合水变为自由水，且结构破坏,强度降低，但随着时间的延长而部分恢复。这说明弹簧(即土粒骨架)所承受的是可变化的。

(4)活塞的排水孔径可变化，以模拟土的透水性的改变.当夯实产生的有效动应力(拉应力)大于土的强度(抗拉强度)时，该点出现裂隙(有的裂隙较快闭合)裂隙使夯点周围土体透水性增大，孔隙水易排出,而孔隙水压力则易消散。此外，有效动应力由于重复夯击而变大,使砂土,粉土在夯点附近局部液化。

动力置换透水性极低(如kmm/s)的饱和软土，强夯只能使土的结构破坏，但难以使孔隙水迅速排出(夯点周围地面隆起，土的体积无明显减小)，因而这种土的强夯效果不佳。但如果饱和软土的透水性好一些(如mm/s),且土中有透水夹层时，只要加固方案选择得当，则可以达到某种加固效果。夯击能量大小和土的透水性高低，可能是影响饱和软土强夯加固效果的主要因素.为了改善这种情况,可考虑先在土中设置袋装砂井,再进行强夯.或者采用动力置换。后一方法，如图9-6所示，先在软土上面做砂垫层,在强夯夯坑种填入碎石，砂等，再夯成粗短碎石桩(长度可达4m以上)。前者先在软土种打入袋装砂井,然后再强夯,通过砂井排出孔隙水,便于起到动力固结的作用.这两种做法可达到预定加固效果。强夯动力置换的设计原理与上节复合地基基本相同。一般的计算不计水箱内的水深，水箱底部向下20米处的静水压力（静水压强）是： 1000*9.8*20 = 196000 帕 = 196 千帕 。

专业词汇在弹塑性力学中，常假设静水压力作用下，应变与应力服从弹性规律，并且不影响屈服（在特定的屈服准则下 ）。于是很自然地将应力分量分成两部分，一部分是平均正应力，或称静水压力，另一部分称为偏量应力张量。P.W.Bridgman曾进行了不同金属材料在静水压力下的拉伸试验，及著名的Bridgman实验，发现以下结论：（1）静水压力与材料体积的改变近似地服从线弹性规律，若除去压力，体积变化可以恢复，没有残余的体积变这样就可以认为各向均压时体积变化是弹性的；（2）静水压力与材料的屈服极限无关，但对于软金属、矿物及岩土等材料时，静水压力的影响比较明显，不能忽略，必须放弃这一假设。