土的压缩性与地基沉降计算课件.ppt

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1、土的压缩性与地基沉降计算第四章工程实例§4土的压缩性与地基沉降计算问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固。墨西哥某宫殿地基：20多米厚的粘土Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触基坑开挖，引起阳台裂缝修建新建筑物：引起原有建筑物开裂高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除建筑物立面高差过大建筑物过长：长高比7.6:1土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用概述§4土的压缩性与地基沉降计算土的特点（碎散、三

2、相）沉降具有时间效应－沉降速率压缩性测试最终沉降量一维压缩一维固结沉降速率三维固结修正复杂条件下的计算公式简化条件主线、重点：一维问题！§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法§4.3地基的最终沉降量计算§4.4饱和土体的渗流固结理论室内试验室外试验侧限压缩、三轴压缩等荷载试验、旁压试验等概述§4.2一维压缩性及其指标较复杂应力状态？§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法§4.2一维压缩性及其指标§4.3地基的最终沉降量计算§4.4饱和土体的渗流固结理论§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法一、侧限压缩试验及其应

3、力－应变关系水槽内环环刀透水石试样传压板百分表施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载测定：轴向应力轴向变形试验结果：§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法一、侧限压缩试验及其应力－应变关系应力应变关系－以某种粘土为例1Es1Ee非线性弹塑性侧限变形模量：§4土的压缩性与地基沉降计算二、三轴压缩试验及其应力－应变关系§4.1土的压缩性测试方法试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石顶帽量测体变或孔隙水压力测定：轴向应变轴向应力体变或孔隙水压力类型施加σ3时施加σ1－σ3时量测固结排水固结排水体变固结不排水固结不排水孔隙水压力不固

4、结不排水不固结不排水孔隙水压力§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法二、三轴压缩试验及其应力－应变关系v应力应变关系－以某种粘土固结排水试验为例与围压有关非线性弹塑性剪胀性§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法三、普遍应力－应变关系及本构模型1.土变形的物理机制（原因）土受力以后为什么会表现出上述变形特性？——土的特殊性弹性变形体应变主要是由于孔隙体积变化引起的；剪应变主要是由于土颗粒的大小和排列形态变化引起的。接触点处弹性变形弹性挠曲变形颗粒滚爬的可逆性封闭气泡受压塑性变形大孔隙消失接触点颗粒破碎颗粒相对滑

5、移扁平颗粒断裂31s-s1e2131s-s1e21非线性弹性31s-s1e132431s-s1e1324弹塑性线弹性-理想塑性31s-s1efs1E31s-s1efs31s-s1efs1E2.土的本构模型§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法三、普遍应力－应变关系及本构模型§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法四、荷载试验与旁压试验（自学）现场载荷试验千斤顶荷载板§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法四、荷载试验与旁压试验（自学）可测得:1)地基土的承载力的特征值fak2)土的变形模量Ea:Ea=(1+μ)(1

6、-2μ)/(1-μ)Es=βEs地基破坏的判定(1)明显侧向挤出或发生裂纹(2)荷载增量很小,沉降急剧增加,(3)某级荷载增量下,24小时内沉降不能稳定(4)s/b>0.06的荷载作为破坏荷载载荷试验pcrpuS荷载沉降曲线§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法四、荷载试验与旁压试验（自学）§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法四、荷载试验与旁压试验（自学）旁压试验水箱量测钻孔内进行横向载荷试验,用以测定较深处土层的变形模量和承载力V0V0VPhpuhpcrpoh§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法四、荷

7、载试验与旁压试验（自学）§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性测试方法§4.2一维压缩性及其指标§4.3地基的最终沉降量计算§4.4饱和土体的渗流固结理论§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、e-σ′曲线二、e-lgσ′曲线三、先期固结压力四、原位压缩曲线及原位再压缩曲线§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、e-σ′曲线01002003004000.60.70.80.91.0e§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、e-σ′曲线01002003004000.60.70.80.91.0e压缩系数

8、，KPa-1，MPa-11e0侧限压缩模量,KPa,