土的压缩性和地基沉降计算ppt课件.ppt

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1、第五章土的压缩性和地基沉降计算主要内容及要求：1.土的压缩性土的变形特性室内试验及其压缩性指标室外试验及其压缩性指标2.沉降计算（最终沉降量）：地基最终沉降量的计算（分层总和法和规范法）粘性土沉降组成应力历史对沉降的影响3.土体的渗透固结理论（沉降与时间的关系）重点：分层总和法太沙基一维固结计算§5.土的压缩性和地基沉降计算5.1概述土体变形引起的常见的工程问题：沉降量过大差异沉降量过大（墨西哥城）该地的土层为深厚的湖相沉积层，土的天然含水量高达650％，液限500%，塑性指数350，孔隙比为15，具有极高的压

2、缩性。PisaTower8层55m，直径（底部）16m偏离中心5.27m，倾斜5.5o修建时间：1173～1350碰头谷仓虎丘塔苏州虎丘塔，建于公元959～961年期间，7级8角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m。塔顶1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。基坑开挖，引起阳台裂缝§5.1土的压缩性土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是

3、由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间1.侧限压缩试验（室内）固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等加压设备：杠杆比例1:10变形测量设备侧限压缩仪（固结仪）支架加压设备固结容器变形测量一.压缩实验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：试验方法P1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e3三联固结仪2.e-p曲线研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律V

4、v＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变土粒高度在受压前后不变整理其中根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线pe0eppee-p曲线二、压缩性指标压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高根据压缩曲线可以得到以下压缩性指标1.压缩系数a2.压缩指数Cc3.回弹再压缩指数Cs4.体积压缩系数、压缩模量、变形模量曲线A曲线B曲线A压

5、缩性＞曲线B压缩性土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.11.压缩系数ap1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△eCc110010000.70.80.91.0ee~lgp曲线2.压缩指数CceP(kPa)初始压缩曲线回弹曲线再压缩曲线弹性变形塑性变形A初始压缩曲线Cc11Cse3.回弹再压缩指数Cs（1）体积压缩系数mV：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。4.其它压缩性指标孔隙土粒e1体积11+e1e

6、21+e2（2）压缩模量Es：为土体在无侧向变形条件下，竖向应力与竖向应变之比。孔隙土粒e1体积11+e1e21+e2说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比，Es愈大，a愈小，土的压缩性愈低（3）变形模量E：土体在无侧限（允许侧向变形)条件下应力与应变之比。广义虎克定律变形模量与压缩模量关系依据广义胡克（Hooke定理）：试验方法确定土的变形模量确定变形模量现场试验室内试验荷载试验旁压试验三轴试验现场荷载试验和变形模量原位测试方法适用于：地基土为粉、细砂、软土，取原状土样困难。国家一级工程、规模大或建筑

7、物对沉降有严格要求的工程。原位测试方法包括：载荷试验、静力触探试验、旁压试验等反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表P-s线无直线段时，中高压缩性土取s1=0.02b及其对应的荷载为p1,对低压缩性土取s1=（0.01~0.015）b及其对应的荷载为p1单向压缩试验指标汇总单向压缩试验的各种参数的关系已知求解avmvEsav——mv(1+e1)(1+e1)/Esmvav/(1+e1)——1/EsEs(1+e1)/av1/mv——1.应力历史：土体在历史上曾经受到过的应力状态。三.应力历史对粘性土压缩性的影响2.

8、先期固结压力先期固结压力：土层历史上所经受到的最大有效压力pcOCR=1：正常固结土(在自重作用下固结完成）OCR>1：超固结土OCR<1：欠固结土(在自重作用下未完全固结）超固结比：如土层当前承受的自重压力为相同时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小z地面岩层A土层正常固结土z现地面超固结土z地面岩层C土层欠固结土岩层B土层冲蚀前地面h§5.2地基最终沉降量的计算一、分层总和法地基