土的壓縮性與地基沉降計算ppt

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1、第四章土的壓縮性與地基沉降計算一般地基的壓縮變形，主要由建筑物荷重產(chǎn)生的附加應(yīng)力而引起。地基變形計算的目的，在于確定建筑物可能出現(xiàn)的最大沉降量和沉降差，為建筑物設(shè)計或地基處理提供依據(jù)。在工程計算中，首先關(guān)心的問題是建筑物的最終沉降量（或地基最終沉降量），所謂地基最終沉降量是指在外荷作用下地基土層被壓縮達(dá)到穩(wěn)定時基礎(chǔ)底面的沉降量，常簡稱地基變形量（或沉降量）。在地基變形計算中，還需要知道地基沉降與時間的關(guān)系，計算不同時間的沉降量。飽水粘性土的變形速率主要取決于孔隙水的排出速度。地基產(chǎn)生變形是因為土體具有可壓縮的性能。第

2、一節(jié)概述第四章第1頁/共46頁第二節(jié)土的壓縮性一、土壓縮變形的本質(zhì)土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性土體的壓縮變形實際上是孔隙壓縮、孔隙比變小所造成的。在土的壓縮過程中，假定土顆粒是不可壓縮的，水是不可壓縮的，只有孔隙可以壓縮。對飽和土而言，土的壓縮主要是由孔隙中的水被擠出所致，壓縮過程同排水過程一致?？紫端懦觯恋膲嚎s隨時間而增長的過程，稱為土的固結(jié)。第四章第2頁/共46頁二、土的壓縮試驗與壓縮定律側(cè)限壓縮試驗（一）壓縮試驗第四章第3頁/共46頁壓縮曲線是室內(nèi)壓縮實驗的成果，它是土的孔隙比e與所受壓力P的

3、關(guān)系曲線。第四章第4頁/共46頁壓縮性曲線的形狀與土樣的成分、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及受力歷史等有關(guān)。壓縮性不同的土，其e-p曲線的形狀不同。曲線愈陡，說明壓力增加時孔隙比減小得多，土易變形，壓縮性愈高。第四章第1頁第四章第5頁/共46頁壓縮定律：在壓力范圍不大時，孔隙比的減小值與壓力的增加值成正比。（二）壓縮定律壓縮系數(shù)是表征土壓縮性大小的主要指標(biāo)1.壓縮系數(shù)第四章第1頁第四章第6頁/共46頁mv與a的單位相同，a表示單位壓應(yīng)力變化引起的孔隙比變化，mv表示單位壓應(yīng)力變化引起的單位體積變化。第四章第1頁第四章第7頁/共46頁2

4、.壓縮指數(shù)粘性土的Cc值一般在0.1—1.0之間第四章第1頁第四章第8頁/共46頁（一）壓縮模量（側(cè)限壓縮模量）壓縮模量指土在側(cè)限壓縮條件下豎向附加壓應(yīng)力與應(yīng)變增量之比，單位為MPa。三、壓縮模量與變形模量第四章第1頁第四章第9頁/共46頁（二）變形模量變形模量指土在無側(cè)限條件下附加壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比。載荷試驗第四章第1頁第四章第10頁/共46頁載荷試驗觀測標(biāo)準(zhǔn)：每級加載后，按間隔10、10、10、15、15、30分鐘讀數(shù)，當(dāng)連續(xù)2個小時內(nèi)，每1個小時的沉降量小于0.1mm時，可加下一級荷載；當(dāng)出現(xiàn)承壓板周圍土有明

5、顯的側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋時、當(dāng)沉降s急劇增大時、當(dāng)某一級荷載24小時不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時，即可終止加載；（此前一級荷載為極限荷載）s/b?0.06可終止加載。第四章第1頁第四章第11頁/共46頁壓縮模量指土在側(cè)限壓縮條件下豎向附加壓應(yīng)力與應(yīng)變增量之比。變形模量指土在無側(cè)限條件下附加壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比。表5-1K0、?的參考值變形模量與壓縮模量的關(guān)系第四章第1頁第四章第12頁/共46頁四、天然土層的固結(jié)狀態(tài)固結(jié)是指土體在建筑物荷重或自重壓力及其它應(yīng)力作用下，其變形隨時間發(fā)展至完全穩(wěn)定的全過程。因此固結(jié)是時間的函數(shù)。

6、前期固結(jié)壓力(σp′)是指土層在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)受過的最大有效固結(jié)壓力。根據(jù)前期固結(jié)壓力劃分三類沉積土層第四章第1頁第四章第13頁/共46頁超固結(jié)比（overconsolidationratio)OCR=1正常固結(jié)土OCR>1超固結(jié)土OCR<1欠固結(jié)土第四章第1頁第四章第14頁/共46頁（1）從e-logp曲線上找出曲率半徑最小的一點A，過A點作水平線A1和A2；（2）作?1A2的平分線A3，與e-logp曲線中直線段的延長線相交B點；（3）B點所對應(yīng)的有效應(yīng)力就是先期固結(jié)壓力σp′。五、前期固結(jié)壓力的確定卡薩格蘭德方

7、法第四章第1頁第四章第15頁/共46頁（1）先作b點（2）再作c點（3）然后作bc直線（原始壓縮曲線）第四章第1頁第四章第16頁/共46頁六、由原始壓縮曲線求土的壓縮性指標(biāo)原始壓縮曲線是指室內(nèi)壓縮試驗e—logp曲線鏡修正后得出的符合現(xiàn)場原始土體孔隙比與有效應(yīng)力的關(guān)系曲線。1、正常固結(jié)土（1）先作b1點（2）過b1點作一直線（3）再作c點（4）然后作bc直線(原始壓縮曲線）2.超固結(jié)土第四章第1頁第四章第17頁/共46頁第三節(jié)地基沉降量計算地基變形在其表面形成的垂直變形量稱為建筑物的沉降量。在外荷載作用下地基土層被

8、壓縮達(dá)到穩(wěn)定時基礎(chǔ)底面的沉降量稱為地基最終沉降量。地基各部分垂直變形量的差值稱為沉降差。一、單向分層總和法計算地基最終沉降量（一）基本原理計算建筑物基礎(chǔ)中心下的地基變形量，假設(shè)這時土層只在垂直方向發(fā)生壓縮變形，而不發(fā)生側(cè)向變形，屬于一維壓縮問題。因而在求得地基中的垂直應(yīng)力后，可利用室內(nèi)壓縮試驗曲線成果，計算地基變形量。分層總和法就是采用土層一維