土的壓縮性和地基沉降計算

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1、第三章土的壓縮性和地基沉降計算§3.1土的壓縮性§3.2地基最終沉降量主要內(nèi)容§3.1土的壓縮性土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計壓縮量主要組成部分說明：土的壓縮被認為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果無粘性土粘性土透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程一、有效應力原理無粘性土地基上的建筑物土的透水性強，壓縮性低沉降很快

2、完成粘性土地基上的建筑物土的透水性弱，壓縮性高達到沉降穩(wěn)定所需時間十分漫長播放動畫飽和土的壓縮主要是由于土的外荷作用下孔隙水被擠出，以致孔隙體積減小所引起的飽和土孔隙中自由水的擠出速度，主要取決于土的滲透性和土的厚度滲透固結(jié)：與自由水的滲透速度有關的飽和土固結(jié)過程土體中由孔隙水所傳遞的壓力有效應力σ?是指由土骨架所傳遞的壓力，即顆粒間接觸應力模型演示得到：飽和土的滲透固結(jié)過程就是孔隙水壓力向有效力應力轉(zhuǎn)化的過程，在任一時刻，有效應力σ?和孔隙水壓力u之和始終等于飽和土體的總應力σ飽和土體有效應力原理孔

3、隙水壓力u是指外荷p在土孔隙水中所引起的超靜水壓力有效應力的概念：通過土顆粒骨架傳遞的應力孔隙水壓力的概念：通過孔隙水來傳遞的壓力一、有效應力原理有效應力原理加在飽和土體任意點的總應力，應由土顆粒和孔隙水應力共同承擔，即：當?shù)孛嬉陨纤頷1發(fā)生升降變化時，可以引起土中總應力的變化，但是有效應力不會隨水位的升降發(fā)生變化，同時土骨架也不會發(fā)生變形研究土在側(cè)向受限，只有豎向產(chǎn)生壓縮變形下的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗方法，亦稱固結(jié)試驗主要試驗儀器：側(cè)限壓縮儀三聯(lián)固結(jié)儀二、側(cè)限壓縮試驗剛性護環(huán)加壓活塞透水石環(huán)

4、刀底座透水石土樣荷載注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形1.壓縮儀示意圖2.壓縮試驗原理一固結(jié)土樣，受荷前A，V0，H0，e0，土粒體積Vs0土樣在任意一級荷載作用下達到穩(wěn)定后的高度為，孔隙比ei，土粒體積不變，壓縮前且壓縮后且得3.e-p曲線（e－lgp曲線）研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土樣在壓縮前后變形量為s，整個過程中土粒體積和底面積不變土粒高度在受壓前后不變

5、整理其中根據(jù)不同壓力p作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，為壓縮曲線p五、沉降分析中的若干問題1.土的回彈與再壓縮pe彈性變形塑性變形adbcb?壓縮曲線回彈曲線再壓縮曲線1.土的卸荷回彈曲線不與原壓縮曲線重合，說明土不是完全彈性體，其中有一部分為不能恢復的塑性變形2.土的再壓縮曲線比原壓縮曲線斜率要小得多，說明土經(jīng)過壓縮后，卸荷再壓縮時，其壓縮性明顯降低2.粘性土沉降的三個組成部分1.sd——瞬時沉降2.sc——固結(jié)沉降3.ss——次固結(jié)沉降e0eppee-p曲線三、壓縮性指標壓縮性不同的土

6、，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高根據(jù)壓縮曲線可以得到四個壓縮性指標1.壓縮系數(shù)a2.壓縮指數(shù)Cc3.壓縮模量Es4.變形模量E0曲線A曲線B曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性1.壓縮系數(shù)a土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高低在壓縮曲線中，實際采用割線斜率表示土的壓縮性，不是常量《規(guī)范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa對應的壓縮系數(shù)

7、a1-2評價土的壓縮性a1-2＜0.1MPa-1低壓縮性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中壓縮性土a1-2≥0.5MPa-1高壓縮性土2.壓縮指數(shù)Cc在曲線上其后部很長一段為直線，此直線段的斜率為土體的壓縮系數(shù)Cc低壓縮性土中壓縮性土高壓縮性土3.壓縮模量Es土在側(cè)限條件下豎向壓應力與豎向總應變的比值，或稱為側(cè)限模量說明：土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a愈小，土的壓縮性愈低《規(guī)范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa對應的壓縮模量Es評價土的壓縮性Es1-2＜4

8、MPa高壓縮性土4MPa≤Es1-2＜15MPa中壓縮性土Es1-2≥15MPa低壓縮性土4.變形模量E0土在無側(cè)限條件下豎向壓應力與豎向總應變的比值。變形模量與壓縮模量之間關系其中土的泊松比，一般0～0.5之間§3.2地基最終沉降量計算一、分層總和法地基最終沉降量地基變形穩(wěn)定后基礎底面的最大豎向位移1.基本假設地基是均質(zhì)、各向同性的半無限線性變形體，可按彈性理論計算土中應力在壓力作用下，地基土不產(chǎn)生側(cè)向變形，可采用側(cè)限條件下的壓縮性指標為了彌補假定所引