《土力學原理十記》筆記plus

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接著上篇，繼續開共享單車，騎友們繼續出發咯！

第四記：附加應力記（土力學計算的序曲）。基底附加應力是在歷史上已經穩定的應力場（前提應力場）上由建築及其基礎施加的新的應力場，即基底靜壓力（要把基底壓力扣除原來基礎部分的填土自重）。

此記介紹了角點查表法計算附加應力，指出條形基礎應力查表中沒有深度為0點，而是以很小的深度（例如0.05倍的基礎寬度）作為應力計算的起點。應力泡是應力分布的全局特徵，是地基中附加應力等值線分布圖。

在書33頁倒數第二段我有點難理解，我自己的解釋是這樣的：基礎面積增大一倍，基底應力則僅為原來的一半，因此每層計算土層的總附加應力折半，如果計算深度沒變，則總內力減半，地基沉降為原來一半，實際計算深度只增加了0.34倍，用折半的等效總附加應力平均值與1.34倍原計算深度相乘也是只有0.67倍的內力，所以地基沉降實際是比原基礎減小了。

有個案例，比薩斜塔糾偏加固中在塔的北側地基下緩慢抽出部分渣土，北側附加應力部分解除，附加應力轉移到周邊土體，增大了該側的沉降量，使斜塔自然北移，亦被稱為掏土法或地基應力轉移法。

第五記：壓縮記（奇異的土體彈簧）。此記強調土體受外荷載作用下排氣壓縮問題的闡述，也即一般性施工碾壓問題（指常規靜力碾壓，不包括動力強夯的排水）。下一記的固結問題以孔隙水的排出為研究對象。此記中分析得知擊實曲線與理論飽和線沒有重疊，換言之，單靠擊實永遠無法實現土體飽和。這裡有個根據土體理論飽和含水率為準配備的飽和黏土試樣的例子。為了獲得期望的飽和密實度，則備樣時提供的試樣含水率應比理論飽和含水率小一些，如此擊實後的土體干密度才能達到預期值，差額的含水率提升可以通過負壓吸水等方法實現。

沉降計算中往往應用分層總和法，必須有足夠多的分層才能提高因為土體性質不同、附加應力分布非線性、土體壓縮性隨應力水平的非線性變化等原因造成的精度損失。此記中，「簡約而不簡單」的分析了理論分層總和法的三種計算方法，一般法將每一分層土體應力視為線性，每一分層的層厚一般小於等於0.4倍基礎寬度；02版規範法查表後每算一層還需乘以與該層深度有關的變數；12版規範查表後最後只需乘以一個統一的常量基礎短邊寬度便可以得到結果。我看完此記糾正了我的一個概念性錯誤，超固結土應該是先期固結應力大於現有固結應力，即現在的土中應力狀態小於先期固結應力。還有e-lgp曲線一般應在高壓壓縮試驗中獲得，但是試驗周期長（一般每個土樣需10-13天）。

第六記：固結記（一維固結不簡單）。固結是土體中孔隙內的水被排出，進而引起孔隙體積減小，造成土體宏觀體變的現象和過程。此記分析的是主固結過程，即需要經歷孔壓變化，引起有效應力不斷提高而實現的主固結過程。我國土工試驗規程採用的是位移固結度，而太沙基-固結方程卻是基於孔隙水壓力隨時間的消散程度來對固結度求解的。此記論證了位移固結度的沉降歷時較短，作為評價標準避免了時間上的浪費。此記也通過公式推導，層層分析說明了固結度跟有效應力一樣是「唯象」的，是一個人造的概念，可以體現其物理本意，也可能存在不合理，需要我們透過概念找到事物本質涵義。也對比論證了太沙基固結法與比奧固結法，一維固結中太沙基法較為方便，三維固結比奧固結更為準確。當今比奧固結已經被奉為小變形固結理論計算的聖經級公式了。書中有句話很值得回味，「無所不備，則無所不寡」，無所謂黑貓白貓，只要能解決問題，抓到老鼠就是想要的好貓。有個案例，墨西哥城因為是修建在湖床上，近500年來沉降越來越大，整個城市的地基不斷發生著不穩定固結。有個笑話，如果你想看比薩斜塔，請到義大利，如果你想看「比薩斜塔群」，則請移步墨西哥城。

看完來個開心一刻（洗澡style）：前幾天，洗澡房有個哥們，說自己這幾天過得渾渾噩噩，這時水聲中飄來一句，「你這麼白白胖胖的，有那麼渾、那麼餓嗎？」全場冷靜了幾十秒，頓時爆笑，哈哈！

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