包头师范学院
本科学年论文
题目：影响配合物稳定性因素的概述学生姓名：李本元
学院：化学学院
专业：应用化学
班级：08级应用化学（2）班
指导教师：周毅教授
二○一○年七月
摘要
本文从中心体、配体、外界条件三个方面来讲述了影响配合物稳定性的因素。中心体对配合物稳定性的影响主要是体现在中心离子与配体之间结合能力的强弱，而中心离子影响这一能力的因素有中心离子的价电子层结构、电荷、离子半径、极化作用等；而配体和外界条件也是通过影响配合物的微观结构来影响配合物的稳定性。
关键词：中心体；金属离子；配体；螯合效应
Abstract
From the center body, ligand, three aspects about the external conditions that affect the stability of the complex factors. Centrosome of the complexes affected mainly reflected in the central ion and ligand binding ability between the strength, the center ion factors that influence this ability center ion in the valence shell structure, charge, ionic radius, polarization effects etc.; the ligand and also by external conditions affect the microstructure of the complex to influence the stability of the complex.
Key words: centrosome; metal ions; ligand; chelation effect
目录
1中心体的影响 (1)
1.1 稀有气体型金属离子对配合物稳定性的影响 (1)
1.2 10
d型金属离子对配合物稳定性的影响 (1)
1.3 9-1d型金属离子对配合物稳定性的影响 (2)
1.4 同一金属不同氧化态对配合物稳定性的影响 (2)
2 配体的影响 (2)
2.1 配体的碱性对配合物稳定性的影响 (2)
2.2 配体的螯合效应的影响 (3)
2.2.1 螯合效应 (3)
2.2.2 螯环大小的影响 (4)
2.2.3 螯环数目的影响 (4)
2.3 配体的空间位阻效应和配体的几何构型的影响 (4)
2.3.1 配体的空间位阻效应的影响 (4)
2.3.2 配体的几何构型的影响 (4)
3 外界条件的影响 (5)
3.1 温度和压力的影响 (5)
3.2 非水溶剂的影响 (5)
参考文献 (7)
影响配合物稳定性的因素可分为内因和外因，因为配离子是由中心离子和配体相互作用而形成的，因此中心离子和配体的性质及它们之间的相互作用是影响配合物稳定性的内因；另一方面溶剂、温度、压力等对配合物稳定性的影响是外因。
1中心体的影响 中心体对配合物稳定性的影响主要是体现在中心离子与配体之间结合能力的强弱上，而中心离子影响这一能力的因素有中心离子的价电子层结构、电荷、离子半径、极化作用等。
1.1 稀有气体型金属离子对配合物稳定性的影响
凡是具有6
22np ns s 1或电子构型的金属离子叫做稀有气体型金属离子，它们与电负性大的氯和氧为配位原子的配位体能形成稳定的配合物；而与以氮和碳为配位原子的配体之间的结合能力较弱，不能形成稳定的配合物。稀有气体型金属离子同配位体之间的结合基本上是靠静电引力结合，因此当配体一定时，配离子的稳定性主要取决于中心离子的电场强度，而中心离子的电场强度又决定于中心离子的电荷和半径。
中心离子的电荷越大，半径越小，则中心离子的电场强度越大，形成的配合物越稳定。中心离子的电场强度常用离子势（离子电荷数和离子半径之比值）的大小来衡量。显然中心离子的离子势越大，所形成的配合物越稳定。
稀有气体型金属离子的电荷对配合物的稳定性的影响力更为明显，这是因为离子电荷总是成倍的增加，而离子半径则只是在较小的范围内变动，不同族的金属离子，其电荷和半径同时改变用离子势表示也比较方便，一般规律是：配合物的稳定性随离子势的增大而增大。
1.2 10d 型金属离子对配合物稳定性的影响
具有1062nd np ns 电子层结构的金属离子叫做10d 型金属离子，这类金属离子的特点是变形性和极化能力两方面都比电荷相同、半径相近的稀有气体原子型金属的高，因而所形成的配离子中金属离子与配体间的共价结合程度大，其稳定性也比半径相近的稀有气体原子型金属离子的相应配离子稳定性高
这类离子与含氮配位体或卤离子能形成稳定的配合物，根据数据表明，第二
副族离子的配合物的稳定性大多数是随着离子半径的增大而增强，这一事实说明第二副族金属离子与配位体多以共价键结合，因为10d 型金属离子的特点是变形性和极化作用都较显著，而它们的变形性和极化能力又与其离子半径有关，对于
+2Zn 、+2Cd 、+2Hg 来说它们的离子半径从上到下依次增大，离子的变形性和相
互极化作用依次增强。配位键的共价性也依次增强，所以配合物的稳定性按
+2Zn <+2Cd <+2Hg 的顺序增强。
1.3 9-1d 型金属离子对配合物稳定性的影响
最外层d 轨道未充满的过渡金属离子配合物，研究的最多的是第一过度系的二价金属离子配合物，这些离子与十几种配体形成的配离子其稳定性都为。
++++++<<<<<222222Zn Cu Ni Co Fe Mn
如果用第二电离势（金属离子再失去一个电子难易程度的量度）来说明上述问题，第二电离势越大，高价金属离子获得电子生成低价离子放出的能量越多，表明高价金属离子越易接受配位体的孤对电子，形成的配合物就越稳定。
1.4 同一金属不同氧化态对配合物稳定性的影响
同一金属如果有两种常见的氧化态，一般是高氧化态配合物比低氧化态配合物稳定，例如()+363NH Co 的稳定性比()+
263NH Co 大。但是由于一价铜离子（具有1062333d p s 结构）的变形性比较大，配位键的共价性比较强，所以一价铜离子配合物的稳定性往往比二价铜离子相应的配合物更稳定些,所以在考虑氧化态的影响时还要考虑到离子的变形性的影响。
2 配体的影响
2.1 配体的碱性对配合物稳定性的影响 配体的碱性对配合物稳定性的影响主要是体现在配体对质子的接收能力上，按照酸碱质子理论：酸是质子给出者，碱是质子接收者。而酸碱性的强弱用碱加质子平衡常数来衡量。设L 是一种碱，其加合质子的反应式为
+-+H L HL
相应的平衡常数
[][][]
L H HL K HL = 也就是L 的加质子常数，K 愈大表示L 愈容易与质子结合，即相应的酸HL 的酸性愈弱。
另一方面，L 与一种金属M 分步络合时，其第一级配合的反应式为
L+M ML
相应的平衡常数为
[][][]
L M ML K ML = K 就是ML 的第一级稳定常数，若把配体与H 的结合看作配合过程，那么上述两个平衡相似而且具有相应的关系，HL K 表示了配体的酸碱强度，而ML K 表征了配合物的稳定性。
事实证明，当中心离子一定时，配位原子相同的一系列结构相似的配体的加质子的平衡常数，其大小往往与一种金属离子的相应配合物的稳定性常数的大小顺序一致，可得到配合物的HL lgK 愈大，则相应的络合物的ML lgK 也愈大的对应关系。由此得出，当配位原子相同时，配体的碱性愈强，配合物愈稳定。 影响这一规则的因素还有软硬酸碱规则，酸碱“软”“硬”的区分原则使它们是否容易极化变形，难者硬，易者软，而是否容易极化变形恰好体现了它们受电子对或给电子对的难易程度。这一规则说明硬——硬结合和软——软结合的酸碱形成的配合物的稳定性特别大；而不是说软——硬不能结合，只是结合成的酸碱配合物不大稳定，而且反应较慢。而分子的色散力对配合物稳定性的影响是体现在其对分子变形性的影响上的。
2.2 配体的螯合效应的影响
2.2.1 螯合效应
螯合配离子的稳定性与相应的非螯合配离子稳定性相差很大，螯环的形成使螯合物比相应的非螯合配合物具有特殊的稳定性，这种效应叫螯合效应。例如：四个甲胺合镉()[]+2432CH NH Cd 配离子与两个乙二胺合镉()[]+
22en Cd 配离子的组成和结构类似，但前者是非螯合配离子，后者是螯合配离子，它们的稳定常数相
差很大，后者比前者稳定。所以螯合物一般比组成和结构相近的非螯合物的稳定性高。
2.2.2 螯环大小的影响
配离子的稳定性依赖于螯环所含的原子数，一般的说，螯环越多越稳定；绝大多数螯合物中，以五元环和六元环的螯合物最稳定。这两种环的键角是108°和120°。例如，Ca 2+与EDTA 同系物(-OOCCH 2)2N(CH 2)n N(CH 2COO-)2形成的螯合物
的稳定常数随n 值的增大而减小。这是因为五元环的键角(108°)更接近于C 的sp 3杂化轨道的夹角(109°28’)，张力小，所形成的螯合物比较稳定。
2.2.3 螯环数目的影响
配体与中心体结合的越充分则配合物越稳定，即动用的配位原子数越多，配体与金属离子结合的几率越大，则形成金属离子的几率越小，即这个配合物就越稳定。例如：二齿配体与金属离子配合时可形成一个螯环；三齿配体则可形成两个螯环；四齿配体形成三个螯环；余类推；从几率上看，一个配体与一个金属离子结合时形成的螯环越多，这个多齿配体的配位原子得到的利用就越充分，这个螯合络离子就越稳定。
2.3 配体的空间位阻效应和配体的几何构型的影响
2.3.1 配体的空间位阻效应的影响
如果多齿配体的配位原子附近结合着体积较大的基因，则有可能妨碍配合物的顺利形成。从而降低所形成的配合物的稳定性，在严重的情况下，甚至根本不能形成配合物。例如：2-甲基-8-羟基喹啉与某些金属离子形成的配合物，比相应的8-羟基喹啉或4-甲基-8-羟基喹啉配合物的稳定性低，虽然这三个配体的碱性差不多，显然这是因为2-甲基-8-羟基喹啉二位上的甲基靠近配位原子N ，妨碍了正常的配合反应的发生，从而导致所形成的配合物的稳定性的下降，这种影响叫空间位阻效应。
2.3.2 配体的几何构型的影响
配体的几何构型要与所形成的配合物的立体结构相适应，否则会产生应力，使配合物的稳定性下降。例如：三亚乙基四胺是含四个配位原子的配体
22222222NH CH CN NH CH CH NH CH CNH N H ---------
乙基分子键柔软易变形，四个N 原子可以在同一平面中与金属结合，而三氨乙基胺
222NH -CH -CH
N 222NH -CH -CH
222NH -CH -CH
虽也是四齿配体。但分子中的四个N 不能在同一平面，所以它与铜形成的配合物就不如三亚乙基四胺稳定性强。
3 外界条件的影响
3.1 温度和压力的影响
温度和压力等外界因素也会影响配合物的稳定性。温度和压力对配合物的稳定性的影响主要是体现在对稳定常数上的影响，与其他化学平衡常数一样，配离子的稳定常数也随温度的变化而变化。若络合反应是放热的，则稳定常数随温度的升高而降低，若络合反应是吸热的则稳定常数虽温度的升高而增大。由于多数配体与金属离子结合时热焓的改变不大，所以在温度变化范围不大时，配合物的稳定常数变化不大。
压力对配合物的稳定性的影响也体现在对稳定常数的影响上，但压力变化范围不大时，稳定常数的变化也不大，所以有时这种影响忽略不计。
而配合物的稳定常数通常是由配合物的内部结构决定的，所以温度和压力的影响也是通过影响起微观结构来影响配合物的稳定性。
3.2 非水溶剂的影响
一般的说，非水溶剂对配合物稳定性的影响主要是因为溶剂具有一定的给电子对性能。在给电子能力弱的溶剂中，配合物的稳定性较高；而给电子能力强的非水溶剂中，配合物的稳定性较低。这是因为溶剂中与配合物原来的配体相互竞争中心离子，当溶剂的竞争能力强的时候，有可能与大部分或是全部中心离子结合，而使原来的配体的大部分甚至全部游离出来，即原来的配合物大部分或全部离解；若溶剂的给电子对能力若，则溶剂竞争不过原来的配体，原来的配合物离解程度就小，甚至不离解，即稳定性高。
综上所述，无论是内因中离子半径、电荷、极化作用的影响，还是外因中稳定常数和离子结合配离子能力的影响，起本质都是对配合物的微观结构的影响。所以配合物的稳定性主要由形成配合物的中心体级配体的物质的性质决定。
参考文献
[1]杨子超.基础无机化学理论[M].陕西：陕西人民出版社，1985：343-348
[2]徐志固.现代配位化学[M].北京：化学工业出版社，1987：175-183
[3]何凤姣.无机化学[M].北京：科学出版社，2002：57-61
[4]刘毓芳.化学教学中配合物稳定性的比较[J].教学与管理，2002：57
[5]李五聚.金属离子的电荷和半径对溶液中配合物稳定性的影响[J].漯河职业技术学院学
报，2009,8(2)：1-4
[6]郝芬珊.软硬酸碱规则与配合物的稳定性[J].上饶师专学报，1996：84-87
[7]蒋湘顺等.介质对配合物稳定性的影响[J].无机化学学报，1997,13（3）：306-310
工程地质学 读书报告 题目：斜坡稳定性及其评价方法学号：20111002833 班级：01211 姓名：李海亮 指导老师：熊承仁
斜坡稳定性及其评价方法 斜坡是地壳表面所有拥有侧向临空的地质体。在各种内外营力的作用下，其坡角坡高不断变化，从而坡体中的作用位置也随之改变，若形成坡体的岩土体不适应这种应力分布时，就造成了坡体的变形破坏。斜坡稳定性与人类生产生活及生命财产息息相关，因此，对斜坡稳定性的研究及评价有利于预防地质灾害的发生，及避免生命财产的损失。 一斜坡稳定性及其影响因素 影响斜坡稳定性的因素复杂多样，有自然的和人为的，其中主要是斜坡岩土类型和性质﹑岩体结构和地质构造﹑风化﹑水的作用﹑地震和人类工程活动等。 各种因素主要从三方面影响着斜坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强度，如岩性﹑岩体结构﹑风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着斜坡的形状，如河流冲刷﹑地形和人工开挖斜坡﹑填土等。第三方面影响着斜坡的内应力状态，如地震﹑地下水压力﹑堆载和人工爆破等。他们的负影响表现在增大下滑力而降低抗滑力，促使斜坡向不稳定方向转化。 上述诸因素中，岩土的类型性质﹑岩土体结构是最主要的因素，其他因素通过它才能起作用。根据各因素对斜坡稳定性的影响程度，可将它分为两大类：一类为内部因素，是长期起作用的因素，有岩土的类型和性质﹑地质构造和岩体结构﹑风化作用﹑地下水活动等；另一类为外部因素，是临时起作用的因素，有地震﹑洪水﹑暴雨﹑堆载﹑人工爆破等。下面分述各主要因素。 1﹑岩土类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡高和坡角相同时，显然岩土体越坚硬，抗变形能力越强，则斜坡的稳定性越好，反之稳定性越差。同时，岩体的节理﹑断层及软弱夹层的存在会减弱其稳定性。 2﹑岩体结构面的性质 岩质斜坡的变形破坏多数是受岩体中结构面的控制。所以结构面的成因、性质、岩性特征、密度以及不同方向结构面的组合关系等是非常重要的。按结构面的产状与临空面的关系，可分为： (1) 平迭坡：主要软弱结构面是水平的。这种斜坡一般比较稳定，但厚层软弱相间的岩层会形成崩塌破坏，厚层软弱岩会发生滑坡。 (2) 逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反。这种斜坡是最稳定的，有时有崩塌发生，而滑坡的可能性很小。 (3) 顺向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向一致。其稳定性与倾角和坡角的相对大小有关。 当坡角β〉弱面倾角α时，斜坡稳定性最差，极易发生顺层滑坡。 当α<β时，稳定性较好，但还有其他结构面的存在，特别是向坡外缓倾的结构面组合，还可能发生滑坡。 (4) 斜交坡：主要软弱结构面与坡面成斜交关系。其交角越小，稳定性就越差。 (5) 横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，稳定性较好，很少发生大规模的滑坡。
影响结构强度和稳定性的因素通过今年发生的雪灾和地震图片资料让学生感受到结构被破坏 的情景，提出我们如何理解“结实”这个词的含义，并对结构的强度的描述进行探究，加深学生对结构强度的理解；接下来结合学生熟悉的、身边的生活事例，借助于多媒体演示、小试验等方法引导学生探究影响结构强度主要因素。 课堂中引入学案，目的是更加突出以学生为主体，教师为主导的教学方式，使学生真正成为课堂的主人。 四、教学过程 第一环节情景导入 首先利用多媒体播放今年1月我国南方地区遭受雪灾袭击及5月汶川地震的图片资料，灾难过后很多结构受到破坏，让学生感受到结构被破坏的情景，引出课题——影响结构强度的因素。 然后给出本节课的学习目标，让学生明确学习目标是：了解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度的。 第二环节知识构建 一、结构强度的含义 1、结构强度含义 通过结构内力的计算和进行应力计算（课本26页）引出容许应力含义并引出结构强度的定义：
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 小实验：绳子和粉笔的变形能力和结实程度 对课本给出的定义进行质疑，引导和说明结构强度与是否被破坏有关。最终得出结构的定义是：抵抗破坏的能力 第三环节合作探究 实践与体验：每三位同学一张A4纸，如何能让它承受最大的重量（有的组有浆糊和双面胶，一些组没有进行对比） 通过是同学们的动手实践和思考，理解影响结构的强度的因素主要有：材料、形状和连接方式 并提出：除此之外还有那些因素会影响结构的强素呢？ 二、知识点拓展 （一）工业用型材的截面形状 首先通过图片资料让学生了解工业上常用各种型材的截面形状教师引导：我们已知道用于结构材料的截面尺寸大小直接影响受力的大小，对于同种材料来说，截面积越大承载能力越强。那么我们现在进一步研究另一种情况：两个截面面积相等，但形状不同的截面中，究竟哪一种截面更有利于结构的强度？ 通过实际生产生活中常用的典型结构--------圆形截面、矩形截面和工字形梁的截面形状来进行分析，工字形梁的截面更有利于减轻材
浅析影响路基压实度的几种因素 摘要：路基压实度是保证路基质量的重量环节，其压实的质量好坏直接影响到路基的质量和道路质量。本文分析了影响路基压实度的几个重要因素。 关键词：路基；压实度；影响因素 1、概述 土方路基的压实是为了路基能够有足够强度和稳定性，以减少路基不均匀变形，为满足路面抵抗车辆荷载作用下的力学强度和稳定性提供保证，延长公路的使用寿命。因此压实度被用作路基施工中主要控制指标之一。 2、影响因素分析 2.1地基的强度 实践证明在填筑路基时，如果地基没有足够的强度，路基的第一层是难已达到较高压实度的。因此在填筑路基之前，必须先将原地面清表后进行碾压，使其达到要求的密实度后再填筑。在温州大多道路是在原来的耕植地上，有些地区清表后高程基本上是地下水位高程，因此该地基本身比较湿软，如未经处理直接在上面填筑路基，往往会很困难，在填筑第一层甚至第二层时，都难以压实。如果用重型机械碾压，则易出现“弹簧”现象，碾压次数越多，弹簧现象越严重。在这种情况下，应先采取措施处理地基，可以先在地基上采用抛石、砂砾、砂砾土或其他类似的材料填筑1~3层，进行适当的碾压后再填筑。如果底层实在不行，可以对其进行软基打桩等软基处理。 2.2土的性质 路基都是由广义上的土修建的，广义的土包括日常的土、砂砾和岩石。不同类型的填土，其压实性能是不同的。就填筑路基而言，最适合的填土是砂砾土、砂土和亚砂土，这些土易压实，有足够的稳定性，遇水不致过分被泡软，且最佳含水量较小，最大干密度较大；粉质土和细亚砂土稍差些，这些地粘土也比较容易压实；亚粘土和重亚粘土的压实困难些，但与粘土的比较他们仍然是比较有利的土；最难压是粘土，在潮湿状态下，这种土不稳定，并容易发生剪切变形，粘土的特点是液限大、最佳含水量大而干容重小。总之无论采用何种土质，必须做土的各项指标试验，达到规范及设计要求后才可在相应的部位填筑施工。如液性大于50%、塑性指数大于26的土就不得直接作为路基填料，同时也要对土颗粒也要严格控制，不同部位的填料的最大粒径也不同，但施工实践表明可视压实厚度来控制，但不得大于压实厚度的2/3。 2.3土的含水量 在压实过程中，填土的含水量对压实度起着非常大的作用。锤击或碾压的功需克服颗粒间的内摩阻力和粘结力，使土颗粒产生位移并靠近。土的内磨擦力和粘结力是随密度而增加的。土的含水量小时，土粒间的内磨阻力大，压实到一定程度后，某一压实功不能再克服土的抗力后，压实所得的干容重也减小。当土的含水量逐渐增加，因水在土颗粒间起着润滑作用，使土的内摩阻力减少，单位土体积中空气的体积也减少，土和水的体积则增加。但含水量超过一定限度，由于水是不可压缩的，因此即使土的内摩阻力还在减少，但单位土体中的空气体积已减少到最小限度，而水的体积在增加，所以，在同样的压实功下，土的干容量反而减小。因此，在碾压时，要严格控制各种填料的含水量，使其在最佳含水量附近，才能得到好的效果。最大干密度相对应的就是最佳含水量，通过击实试验求得。
材料屈服强度及其影响因素 1. 屈服标准 工程上常用的屈服标准有三种： (1)比例极限应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力，国际上常采用σp表示，超过σp时即认为材料开始屈服。 (2)弹性极限试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。国际上通常以σel表示。应力超过σel时即认为材料开始屈服。 (3)屈服强度以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为σ0.2或σys。 2. 影响屈服强度的因素 影响屈服强度的内在因素有： 结合键、组织、结构、原子本性。如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化； (2)形变强化； (3)沉淀强化和弥散强化； (4)晶界和亚晶强化。 沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。 影响屈服强度的外在因素有： 温度、应变速率、应力状态。随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。 3.屈服强度的工程意义 传统的强度设计方法，对塑性材料，以屈服强度为标准，规定许用应力[σ]=σys/n，安全系数n一般取2或更大，对脆性材料，以抗拉强度为标准，规定许用应力[σ]=σb/n，安全系数n一般取6。 需要注意的是，按照传统的强度设计方法，必然会导致片面追求材料的高屈服强度，但是随着材料屈服强度的提高，材料的抗脆断强度在降低，材料的脆断危险性增加了。 屈服强度不仅有直接的使用意义，在工程上也是材料的某些力学行为和工艺性能的大致度量。例如材料屈服强度增高，对应力腐蚀和氢脆就敏感；材料屈服强度低，冷加工成型性能和焊接性能就好等等。因此，屈服强度是材料性能中不可缺少的重要指标。 材料开始屈服以后，继续变形将产生加工硬化。 4.加工硬化指数n的实际意义 加工硬化指数n反应了材料开始屈服以后，继续变形时材料的应变硬化情况，它决定了材料开始发生颈缩时的最大应力。n还决定了材料能够产生的最大均匀应变量，这一数值在冷加工成型工艺中是很重要的。 对于工作中的零件，也要求材料有一定的加工硬化能力，否则，在偶然过载的情况下，会产生过量的塑性变形，甚至有局部的不均匀变形或断裂，因此材料的加工硬化能力是零件安全使用的可靠保证。 形变硬化是提高材料强度的重要手段。不锈钢有很大的加工硬化指数n=0.5，因而也有很高的均匀变形量。不锈钢的屈服强度不高，但如用冷变形可以成倍地提高。高碳钢丝经过
影响路基整体强度及稳定性的因素和防范措施 【摘要】：路基是公路工程的重要组成部分，是路面的基础，它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载，没有坚固、稳定的路基，就谈不上有稳固的路面。本文分析了影响路基整体强度及稳定性的因素，并提出了路基强度稳定性的防范措施。 【关键词】：路基强度稳定 路基是公路工程的重要组成部分, 是路面的基础, 它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载, 没有坚固、稳定的路基, 就谈不上有稳固的路面。因而, 保证路基强度和稳定性是保证路面强度和稳定性以及增强公路整体强度的前提, 反过来, 只有稳固的路基, 没有结构合理、密实、稳定的路面也是不行的, 理论和试验及工程实践证明, 技术方面的主要措施是对路基进行必要的碾压和技术处理, 使其达到要求的密实度后, 路基的强度和稳定性就有了可靠的保证。 一、关于路基强度稳定的意义和作用 1.路基压实在公路整体强度中有着极为重要的意义和作用。JTJ 001- 97 公路工程技术标准按路基填挖类别和路槽底面以下深度对路基压实度标准作了具体规定, 一般情况下, 达到规定的压实度值, 路基的强度和稳定性是有保证的。然而, 土基怎样压实, 影响压实效果的主要因素有哪几类, 如何才能使路基施工达到规定的压实度, 是公路工程施工中长期研究和探讨的问题。 2.土是三相体, 由三部分组成, 土粒骨架, 土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领, 路基在车轮荷载作用下, 承压力由路基顶部到底部逐渐减小, 所以, 采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高, 在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准, 以确保路基各层填料符合设计要求, 为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度, 还必须采用轮重不小于4 t 的轮胎压路机和振动力不小于25 t 的振动压路机进行压实, 以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求, 在雨季施工中,被雨水浸泡过的土, 一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员, 管理人员检验认可才能使用, 另外, 在合理使用路基填料方面, 对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的, 不容许将CBR 值较大的填在CBR 值较小的土层下面,也不容许将CBR 值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时, 除按规范规定的距离取样外, 还应找薄弱环节取样试验, 以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度, 这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力, 使路基填土的压实度达到均匀一致。 3.土在压实过程中, 因土料受到瞬时荷重式振动力的作用, 使土料重新排列、组合、彼此调整位置挤紧, 较小颗粒被挤入较大颗粒之间的孔隙中, 颗粒位置转移稳定, 孔隙缩小, 土的单位重量提高, 形成密实整体, 从而致使强度增加, 稳定性提高。土基压实后, 土基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能
边坡稳定性影响因素 边坡稳定性影响因素： （1）坡底中结构面对边坡稳定性的影响.破底的稳定性直接影响整个山体的稳定性 （2）外力对边坡的影响。例如：爆破，地震，水压力等自然和认为因素，而导致边坡破坏。 （3）边坡外形对边坡稳定性的影响。比如，河流、水库及湖海的冲涮和淘涮，使得岸坡外形发生变化，从而使这些边坡发生破坏，这主要由于侵蚀切露坡体底部的软弱结构面使坡体处于临空状态，或是侵蚀切露坡体下伏到软弱层，从而引起坡体失去平衡，最后导致破坏。（4）岩体力学性质恶化对边坡稳定性的影响。比如风化作用对边坡稳定性的影响，这主要是由于风化作用使坡体强度减小，坡体稳定性降低，加剧斜坡的变形与破坏，而且风化越深，斜坡稳定性越差，稳定坡角就越小。 边坡稳定性相关延伸： 边坡稳定性控制技巧 边坡防护设计的主要原则 1、安全第一．质量保证 边坡的防护直接影响到交通的安全，目前，我国的防护工作主要是由边坡起防护作用，对自然灾害和人为因素造成的塌方、陷落等起到很好的防护作用，对交通设施的安全顺畅运行，对车辆行使的安全，起
着巨大的作用。因此，在设计边坡时，首先要考虑的是边坡的质量问题，要在保证边坡防护设施自身的质量过硬的情况下，考虑防护设施起到的安全作用，要以防护坡的安全系数为设计的首要考虑因素。要从设计上保证边坡防护设施的防护质量，以安全作为防护的第一要素，确保边坡的防护能在实际中起到防护的作用。为安全使用、交通的顺畅起到应有的作用。 2、考虑地理环境，因地制宜 随着我国交通设施的进一步完善，穿越范围越来越广，所处的地形地貌多种多样，各有特点，各不相似。因此，就给边坡防护的设置带来了许多复杂的问题，在不同的地方因为地质情况的差异、气候情况的不同、环境的差别等，公路边坡的建设情况也不一样。一般边坡崩塌所遇到的问题可以归为3类，即落石型、滑坡型、流动型，而这3种坍塌形式是由于不同的地质地理环境造成的。比如落石型一般是发生在较陡的岩石边坡，因为在一定的条件下岩石边坡的岩层会产生裂缝、渗水，经过长时间的风化和外力作用，裂缝会逐渐扩大，在雨水侵蚀下，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。在设计时，就必须注意对岩石裂缝产生进行控制，采取积极的防水措施。所以因为所面临的防护问题不一致，因此在设计边坡的防护设施时，必须因地制宜，在充分了解工程所在地区的地理和环境及气候等具体的情况下，对所面临的各种潜在隐患进行预测，进而根据防护的需要，设计出与该地区相匹配的防护手段。绝对不能教科书式的照搬照抄，就把
《结构的强度和稳定性》教学设计
《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度和稳定性》教学设计 《结构的强度和稳定性》教学设计 一、教材分析： 本节是“地质出版社”出版的教材《技术与设计2》中第一章第三节《结构的强度和稳定性》。共需2课时完成。本课为第1课时的学习。该章的总体设计思路是：认识结构——探析结构——设计结构——欣赏结构。“结构”与“设计”是该章的两个核心概念，结构的强度和稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一，是对结构及受力认识的基础上作进一步深入的学习。 二、教学目标： 知识与技能： 1、理解内力、强度、应力的概念，能进行简单的应力计算，掌握应力和强度的关系。 2、通过实验，明确强度与材料、强度与物体的形状及连接方式的关系。培养学生合作交流能力，对身边事物的观察能力。 3、理解稳定性的概念，及影响稳定性的因素。 过程与方法：通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。 情感态度价值观：让学生亲身体验注重交流，通过分析讨论得到结论，培养学生的观察分析能力，合作交流能力。 三、教学重点与难点： 重点：影响结构强度和稳定性的主要因素。
难点：应力的计算，强度与应力的关系，结构设计需要在容许应力范围之内。 四、学情分析： 总体来说学生对通用技术这门课程比较感兴趣。他们的思维、生活经验已有一定基础，并在前面章节的学习中已经初步掌握了结构的一些相关知识，在此基础上帮助学生从其生活世界中选择通俗感兴趣的主题和内容，对结构问题进行进一步探讨，上升到理论的高度。 五、教学策略： 本课采用在教学中充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。多举生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。 六、教学安排 1课时 七、教学过程： （一）复习回顾，导入新课 教师引导学生回顾结构的概念，指出事物的性质：强度和稳定性 （二）知识构建 1、强度 对于结构变形，只给以“结实”“不结实”来评说是不够准确的，而对于结构的受力与变形应该有更科学的描述。通常，物体结构抵抗变形的能力，都以强度来表示，我们用应力来衡量强度。 （1）内力：外力使构件发生变形的同时，构件的内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。
试论路基压实度的影响因素和控制措施 1前言 路基的稳定性问题一直困绕着施工质量。路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适。影响路基稳定性的因素主要有自然因素和人为因素，自然因素的影响主要依靠合理的设计来减弱和克服，人为因素主要是从规范施工过程中来克服。所以说控制好路基的压实度是关键。在现场施工中，压实度是工程好坏的评价标准，在实习过程中深刻体会到了从料进场到路基土方的填筑，压实度细节问题始终贯穿其中，在生产中往往被忽视。造成压实度不足，一直是施工单位头痛的问题，为了更好的理论联系实际，大量的查阅资料，分析和解决工程中遇到的问题，具体问题具体分析，因地制宜，从本质上解决问题那么怎样有效的控制好路基的压实度呢？下面浅谈土方路基在施工过程中的压实度控制的相关问题。 2 路基压实机理 不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异对特殊路段加强检测，提高试验频率，遵循规范的要求，取得了很好效果，早通常情况下对路基进行碾压时，产生的物理现象有：使大小块重新排列，和互相靠近。使担搁土颗粒重新排列和互相靠近，使小颗粒进入大的颗粒中，多种路基结构层材料通常主要是由各种不同粒径的单位粒径组成的，在碾压过程中，主要发生的想象是重新排列，互相靠近和小颗粒进入大颗粒的空隙中，产生这些不同物理想象的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量，减少空隙率，这个过程称做压实。本施工段路基包边土采用砂性土，路基填筑采用砂土，路基封层采用山皮土。 运用环刀法、灌砂法居多，环刀法适应砂土，路基填筑中广泛运用此类方法，灌砂法适用于粒径较大的填土材料。在此主要探讨灌砂法在施工中的应用。但无论用何种方法，其理论依据都大同小异，都是以路基施工压实土的干密度（即检测的干密度成果）与试验室标准击实所得的最大干密度的比值来确定路基的压实程度的，以百分率表示。 压实度用K表示，它的理论计算公式为： K = ρd ÷ρdmax K: ———压实度（%）ρd: ———所检测路段压实土的干密度（g/cm3）ρdmax:———标准击实所得的最大干密度（g/cm3） 从上式我们可以看出击实所得的最大干密度ρdmax的准确与否将直接影响路基检测压实度的试验结果，它能真实地反映路基压实程度。 3 影响压实度的因素 在公路施工中，影响路基压实度的因素有：不良地质条件和气候的影响，填土材料的好坏、软基处理基不当、含水量的控制、松铺厚度以及施工机械设备的配套情况，人为因素的影响等，下面结合沿海高速深入的探讨压实的影响因素和处理措施。
概览 屈服强度：大于此极限的外力作用，将会是零件永久失效，没法恢复。这个压强叫做屈服强度。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。 （1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）； （2）对于屈服现象不明显的材料，与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩，应变增大，使材料破坏，不能正常使用。 当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。 有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度（yield strength）。 首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）。 建筑钢材以屈服强度作为设计应力的依据。 屈服强度标准 建设工程上常用的屈服标准有三种：
1、比例极限应力-应变曲线上符合线性关系的最高应力，国际上常采用σp表示，超过σp时即认为材料开始屈服。 2、弹性极限试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。国际上通常以Rel表示。应力超过Rel时即认为材料开始屈服。 3、屈服强度以规定发生一定的残留变形为标准，如通常以0.2%残留变形的应力作为屈服强度，符号为Rp0.2。 影响屈服强度的因素 影响屈服强度的内在因素有：结合键、组织、结构、原子本性。 如将金属的屈服强度与陶瓷、高分子材料比较可看出结合键的影响是根本性的。从组织结构的影响来看，可以有四种强化机制影响金属材料的屈服强度，这就是：(1)固溶强化；(2)形变强化；(3)沉淀强化和弥散强化；(4)晶界和亚晶强化。沉淀强化和细晶强化是工业合金中提高材料屈服强度的最常用的手段。在这几种强化机制中，前三种机制在提高材料强度的同时，也降低了塑性，只有细化晶粒和亚晶，既能提高强度又能增加塑性。 影响屈服强度的外在因素有：温度、应变速率、应力状态。 随着温度的降低与应变速率的增高,材料的屈服强度升高，尤其是体心立方金属对温度和应变速率特别敏感，这导致了钢的低温脆化。应力状态的影响也很重要。虽然屈服强度是反映材料的内在性能的一个本质指标，但应力状态不同，屈服强度值也不同。我们通常所说的材料的屈服强度一般是指在单向拉伸时的屈服强度。 屈服强度的工程意义
§1-3影响路基路面稳定的因素 一、自然因素 1、地理条件（地形、地貌、海拔高度） 平原区地势平坦地面易积水、地下水位较高、排水困难、需保持最小填土高度Hmin 丘陵区地势起伏 山岭区地势陡峻 充分考虑：排水设计、地质不良情况的回避处理至关重要,否则会导致稳定性下降，出现破坏现象，影响路基路面的稳定性。 2、地质条件岩石的种类成因、节理、风化程度等、裂隙情况…… 3、气候条件气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等 4、水文和水文地质条件 水文条件：地表径流、河流洪水位、常水位及其排泄条件 有无积水和积水期的长短、以及河岸的冲刷和淤积情况等。 水文地质条件：地下水位、地下水移动情况，有无泉水、层间水等。 5、土的类别 土是建筑路基和路面的材料，并影响到路基的形状与尺寸，强度和稳定性。 不同土类具有不同的工程性质、将直接影响路基路面的强度和稳定性。土的颗粒组成，影响土体的粘聚力与内摩擦力，影响土体内部水的分布情况与土体的干湿类型。 ①毛细管水上升高度与直径成反比；直径越细，毛细水冻结温度愈低。 ②地下排水和浸水路堤，要根据土的渗透性或渗透系数进行分析设计。 地下排水、浸水路堤设计： 土的粒径：粗渗透系数大 土的粒径：细渗透系数小 竖向结构大孔土（黄土）竖向渗透系数较水平向大
具有水平层理的土水平向渗透系数较竖向大 粘土（纯粘土，重粘土）充分压实，无渗透性，起隔离层作用。 二、人为因素 1、荷载作用——静载、活载及其大小和重复作用次数。 2、路基结构——路基填土和填石的类别和性质、路基形式、路面等级 与类型，排水结构物的设置等。 3、施工方法——是否分层填筑，采用何种压实方式、压实是否充分。 4、养护措施——一般措施及在设计、施工中未及时采用而在养护中加以 补救的措施。 5、其他——沿线附近的人为设施（水库、排灌渠道、水田）及人为活动。
边坡岩体结构稳定性评价 在工程地质测绘的基础上，根据实测的结构面资料，应用赤平极射投影和实体比例投影相结合来研究边坡的稳定性。虽然结构面的组合形式在自然界中是很复杂的，但按其对边坡稳定性的影响来看，可将岩体结构分为三种： （1）稳定结构边坡 边坡岩体中的结构面的倾向或几组结构面组合交线的倾向，与边坡的倾向相反，这种类型的边坡为反向结构的边坡，这种结构对边坡的稳定性没有直接的影响，没有顺层滑动的可能，因此为稳定结构边坡。它们在赤平投影图上的特点是结构面的投影和坡面的投影各在相对应的一侧，结构面的极点投影和坡面投影在同一侧。 1组结构面构成的斜坡（上半球投影） （a）、（e）不稳定结构；（b）基本稳定结构；（c）、（d）稳定结构 2组结构面构成的斜坡
（a）不稳定结构（b）基本稳定结构（c）稳定结构（2）基本稳定结构边坡 边坡岩体中结构面的倾向或组合交线的倾向与边坡坡向一致，但结构面的倾角或组合交线的倾角都大于边坡角，这种结构一般是比较稳定的，但稳定性比上述一种较差，因此为基本稳定结构。在投影图上的特点是结构面的投影一坡面投影在同一侧，结构面的极点投影与坡面投影各在相对应的一侧。 （3）不稳定结构边坡 边坡岩体中结构面或组合交线的倾向与边坡面倾向一致，但它们的倾角小于边坡角，这种结构为不稳定结构，在投影图上的特点是与基本稳定结构相似，不同之处是结构面或组合交线倾角小于坡面倾角。 赤平投影的应运完全是根据这个理论来的，不过个人感觉应运起来还是有点问题的，宏观上结构面大和小很难区分，而且勘察工作很难做，危害性也很难去分类，估计把三维分析引进来估计能好一点，我试着用理正做了几个，效果不是很好，最好是有好的项目去论证他。 《岩土工程勘察规范》—— 图解分析法需在大量的节理裂隙调查统计的基础上进行，将结构面调查统计结果绘成等密度图，得出结构面的优势方位，在赤平极射投影图上根据优势方位结构面的产状和坡面投影关系，分析边坡的稳定性： 1 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向相反时，边坡为稳定结构； 2 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向一致，但倾角大于坡角时，边坡为基本稳定结构； 3 当结构面或结构面交线的倾向与坡面倾向之间夹角大于45，且倾角小于坡角时，边坡为不稳定结构。求潜在不稳定体的形状和规模需采用实体比例投影对图解法所得出的潜在不稳定边坡应计算验证。
公路路基压实度的影响因素及控制措施 1、影响公路施工压实度因素 1.1含水量对压实过程的影响 碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的，土的含水量越小时，土颗粒间的内摩阻力越大，压实到一定程度后，某一压实功不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。 1.2碾压厚度对压实的影响 压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。 1.3碾压遍数对压实的影响 压实功能对压实效果的影响，是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能（吨位一定，增加碾压遍数），以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。
《工程材料力学性能》（第二版）课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限(ζP) 或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS) 降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能? 答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义? 答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。 包辛格效应可以用位错理论解释。第一，在原先加载变形时，位错源在滑移
影响路基稳定的因素 ①土壤的性质 在项目施工的过程中，势必会遇到不同的地质状况以及性质各异的土体类型。而土壤的性质根据其类型的不同也有着明显的差异.成为了影响路基沉降的首要因素。例如黄土地区，由于黄土具有较强的湿陷性，故而成为引发铁路路基沉降变形的重要原因。 ②水分的影响 水分对于路基的影响是不可小视的。在地质岩性较强，土壤的排水能力较好的地带，降水对路基的影响相对较小。但是当铺设在土质疏松或土壤湿陷性强的地区时，水分的多少会对路基的沉降起到重要的影响。如在土质疏松的地区，强降水会不断冲刷路基两侧的土壤，破坏路基填土的稳定性，降低路基填土的抗剪强度。从而导致路基沉降变形现象的发生。而在土壤湿陷性较强的地区，降水不仅影响着路基填土的承载力，也会对土体的结构产生破坏最用，最终引起路基的沉降变形。这些将在第3章详细介绍。 ③影响边坡的主要因素是降雨和风沙侵蚀，边坡的破坏将直接影响路基的长期稳定喝列车的正常运营，所以应足够重视边坡的防护，对于保护路基免受损坏、美化环境也有很大帮助， ④路桥过渡段的影响 路桥过渡段由于是两种不同性质的路基的突然变化，造成沉降不一致，会出现沉降差，影响旅客舒适性。 ⑤工程的质量 项目的工程质量是直接影响路基沉降量的重要因素。在施工的过程中，对路基的处理方式、填料的选择、填筑的厚度、路基的压实度以及自然沉降的时间，都对路基的工后沉降量起到了一定的决定作用。因此，在铁路的设计施工中，要严格的对工程质量加以控制，尽可能的减少路基的沉降量。 根据影响路基病害的因素，采取相应的措施，既能对病害发生前的预防提供指导，又能对病害发生后制定整治措施提供科学依据。
斜坡稳定性影响因素分析 斜坡的稳定性受多种因素的影响，主要可分为内在因素和外部因素。内在因素包括：地形地貌、岩土体类型和性质、地质构造等。外部因素包括水、地震、人类活动等。内在因素对边坡的稳定性起控制作用，外部因素起诱发破坏作用。 1.地形地貌 从区域地形地貌条件看，斜坡变形破坏主要集中发育于山地环境中，尤其在河谷强烈切割的峡谷地带。我国由于挽近地质时期大洋板块和大陆板块相互作用的制约，西部挤压隆起，东部拉张陷落，形成了西高东低的台阶状地形，可明显地划分出三个台阶。处于两个台阶转折地带的边缘山地，山谷狭窄、高耸陡峻，地面高差悬殊。因此斜坡变形破坏现象十分发育。 2..岩土体类型和性质 岩土类型和性质是影响斜坡稳定性的根本因素。在坡形（坡高和坡角）相同的情况下，显然岩土体愈坚硬，抗变形能力愈强，则斜坡的稳定条件愈好；反之则斜坡稳定条件愈差。所以，坚硬完整的岩石（如花岗岩、石英砂岩、灰岩等）能形成稳定的高陡斜坡，而软弱岩石和土体则只能维持低缓的斜坡、一般来说，岩石中含泥质成分愈高，抵抗斜坡变形破坏的能力则愈低此外，岩性还制约斜坡变形破坏的型式。一般来说，软弱地层常发生滑坡，而坚硬岩类形成高陡的斜坡，受结构面控制其主要破坏型式是崩塌。顺坡向高陡斜坡上的薄板状岩石，则往往出现弯折倾斜以至发展成为滑坡。黄土因垂直节理发育，故常有崩塌发生。 3.地质构造 地质构造因素，包括区域构造点、边坡地段的这周形态、岩层产状、断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动特点等。它对边坡稳定，特别是岩质边坡稳定的影响是十分明显的。在区域构造比较复杂的、褶皱比较强烈，新构造运动比较活跃的地区，边坡的稳定性较差，例如我国西南部横断山脉地区、金沙江地区的深切峡谷，边坡的崩塌、滑动、流动及其发育，常出现超大型滑坡及滑坡群。其次，边坡地段的岩层褶皱形态和岩层产状，则直接控制边坡变形破坏的形式和
结构与稳定性说课稿 结构与稳定性说课稿 一、课题：第一章第二节结构与稳定性 二、课型：新授课 三、说教学目标： 1、知识与技能理解结构的稳定性和稳定结构的概念，明确结构在静止或运动状态下稳定条件的不同。 2、过程与方法能通过演示、案例、技术试验分析影响结构稳定性的主要因素并写出简单试验报告。 3、情感态度与价值观通过分析讨论、试验等方法得出结论，培养学生的观察、思维能力，主动参与意识，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。 四、说教学分析： 1、教材分析本单元内容属于《技术与设计2 》的第一个主题，该 主题总的设计思路是：认识结构――探析结构――设计结构――欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。结构体现了“空间”的概念，而结构的稳定性又是结构的重要性质之一，因此，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用，所以教材通过马上行动、案例分析、探究、小试验及阅读等手段引导学生理解结构的稳定性、稳定结构的含义，探究影响结构稳定性的主要因素，这样不仅可以使学生对结构的含义有更深的认识，而且也为以后结构的强度、结构的设计等奠定了良好基础。 2、教学对象分析学生通过第一节“常见结构的认识”的学习，对结构的概念，结构的受力、及结构的一般分类有了初步的认识，这部分内容对于他们来说难度不大，因此对哪些主要因素影响结构的稳定性会产生浓厚的兴趣，也有了一定探究的欲望。因此采用激趣法，合理引导，通过典型案例、小试验、多媒体等方法，学生完全能够达到本节内容的学习目标。 3、说教学重点、难点及技术点 (1)、重点对结构稳定性的理解以及分析影响结构稳定性的主要因素。
(2)、难点利用所学知识分析有关结构稳定性的实际案例。 (3)、技术点通过各种试验，探究影响结构稳定性的主要因素。 五、说教学策略设计 采用激趣法，一开始利用学生演示试验，导入新课。紧接着播放视频资料，介绍07年夏天我国东南沿海地区遭受台风“圣帕”袭击，很 多结构受到破坏，通过四幅台风过后的结构图片，让学生亲身感受到结构被破坏的情景，引出结构的稳定性。再结合不倒翁演示试验，引起学生对影响结构稳定性因素的兴趣。接下来结合学生熟悉的、身边的生活事例，借助于演示及分组试验，引导学生探究影响结构稳定性的主要因素。通过分析比萨斜塔和运动中自行车的稳定性，让学生明确什么是稳定结构。本节课利用多媒体矿泉水瓶不倒翁熟鸡蛋麻将牌自行车陀螺等教学资源。 六、说教学过程 (一)复习回顾，导入新课 上课一开始，教师口述：结构从力学角度来说，是指可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。紧接着学生演示推矿泉水瓶试验，引出课题――结构与稳定性（大屏幕） （二）知识构建 播放关于台风“圣帕”的视频资料，师生观看。教师结合四幅台风过后的图片，指出，这是由于当结构受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现了不稳定现象。然而有的结构稳定，有的结构却不稳定。引出――结构的稳定性。 1、结构的稳定性（大屏幕） 是指结构在负载的作用下，维持其平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。 教师说明：如果一个物体的结构不能有效的抵御常见外力的作用，那么该物体很难承受负载而保持平衡，进而会导致安全隐患。 教师演示：静止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最终还能稳稳立住，这表明不倒翁维持其平衡状态的能力很强，即稳定性强。 接下来师生共同分析影响结构稳定性的主要因素： 首先分析不倒翁稳定的原因（学生回答）发现：不倒翁有一个很低的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5a3870865.html, 路基压实度影响因素分析及处理 作者：曾凡稳 来源：《中国新技术新产品》2011年第08期 摘要：路基压实度是保证路基质量的重要环节，其压实质量好坏直接影响到路基质量的好坏以及道路质量，因此，压实度常被用作路基施工中主要控制指标之一，弄清影响路基压实度的因素是提高压实度的关键。本文将对影响压实度因素进行分析，以便在施工中排除不利因素，充分压实，从而增加道路的使用性能、延长道路的使用寿命。 关键词：压实度；路基；最大干密度 中图分类号: TU4 文献标识码:B 前言 压实法常被用作提高路基承载力有效手段，经常在路基施工中使用，压实效果如何对路基压实质量影响十分显著，压实能够减少路基压缩变形和破坏，且能更好地增加路基的稳定性，减少土的渗透性，这样减小了水对路基的影响。目前在路基施工交工验收时，压实度作为验收指标中主要控制指标，同时也是难以达到指标。由于实际施工时影响因素较多，所以在进行公路路基施工过程中，必须结合实际情况认真分析每种因素及其对压实度的影响程度。本文主要对下列因素进行分析，并提出相应的处理措施。 1 路基压实的意义及压实度的概念 （1）土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙被水分和气体所占据。而在路基施工中，破坏了土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。压实的意义在于使土颗粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位重量提高，形成密实体，最终达到强度增加，稳定性提高。通过大量的试验和工程实践证实，土基在压实以后，不但强度、稳定性增强，而且在渗透性、塑性变形、毛细水作用及隔温等性能方面都有很大的提高。 （2）压实度指的是压实层材料现场压实后的干密度与该材料的标准最大干密度之比，用百分数表示。 2 含水率的影响 在压实过程中，土质的含水率对所能达到的密实度起着非常大的作用。锤击或压实的功需要克服土颗粒间内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密度增加而增加。土的含水率小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某
屈服强度概述 屈服强度是材料开始发生明显塑性变形时的最低应力值。 1.概念解释 屈服强度：是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。大于此极限的外力作用，将会使零件永久失效，无法恢复。如低碳钢的屈服极限为207MPa，当大于此极限的外力作用之下，零件将会产生永久变形，小于这个的，零件还会恢复原来的样子。 （1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）； （2）对于屈服现象不明显的材料，和应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的原始标距）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生颈缩，应变增大，使材料破坏，不能正常使用。 当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。
有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑性变形(0.2%)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度。 首先解释一下材料受力变形。材料的变形分为弹性变形（外力撤销后可以恢复原来形状）和塑性变形（外力撤销后不能恢复原来形状，形状发生变化，伸长或缩短）。 建筑钢材以屈服强度作为设计应力的依据。 2.屈服极限，常用符号δs，是材料屈服的临界应力值。 （1）对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）； （2）对于屈服现象不明显的材料，和应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为材料发生0.2%延伸率）时的应力。通常用作固体材料力学机械性质的评价指标，是材料的实际使用极限。因为在应力超过材料屈服极限后产生塑性变形，应变增大，使材料失效，不能正常使用。 当应力超过弹性极限后，进入屈服阶段后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，应力应变出现微小波动，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为下屈服点和上屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度(ReL或Rp0.2)。 a．屈服点yield point（σs） 试样在试验过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长（变形）