土的压缩性与地基沉降计算

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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。墨西哥某宫殿左部：1709年；右部：1622年；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过长：长高比7.6:1第四章土的变形性质及地基沉降计算1、土的变形性质实验（室内实验、现场实验）-------变形曲线、变形性指标应力历史对粘性土压缩性的影响2、地基沉降计算总沉

2、降沉降差、倾斜饱和黏土地基随时间的沉降21非线性弹性土的本构模型普遍应力－应变关系及本构模型§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的弹性变形性质在应力不高的情况下:土的变形模量：地基受荷载作用所产生的沉降可近似地当作弹性变形;一般把地基当成弹性半无限体。泊松比：应力与应变的关系（广义虎克定律）当侧向应变为零时:k0:土的静止侧压力系数侧向应力§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的弹性变形性质土的压缩模量（无侧向膨胀变形模量）变形模量（无侧向约束）压缩模量（有侧向约束）§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的弹性变形性质土具有压缩性荷载

3、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土的特点（碎散、三相）沉降具有时间效应－沉降速率§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的弹性变形性质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！土的压缩性测试方法地基的最终沉降量计算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土的弹性变形性质一

4、、侧限压缩试验及其应力－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§4.2土的压缩性§4.2土的压缩性一、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§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算一、侧限压缩试验及其应力－应变关系一、e-σ′曲线01002003004000.60.

5、70.80.91.0e§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算压缩曲线：P1PiP0=0he0e1eih1hi土样颗粒换算高度：建立ei~pi的关系曲线§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算一、e-σ′曲线01002003004000.60.70.80.91.0e压缩系数，KPa-1，MPa-11e0侧限压缩模量,KPa,MPa侧限变形模量固体颗粒孔隙mv体积压缩系数，KPa-1，MPa-1§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算压缩模量Es（kPa、MPa）：(mv为体积压缩系数)§4.2土的压缩性§4土的压缩性与

6、地基沉降计算一、e-σ′曲线压缩系数，KPa-1α1-2常用作比较土的压缩性大小土的类别α1-2(MPa-1)高压缩性土＞0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土＜0.1§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算01002003004000.60.70.80.91.0e单向压缩试验的各种参数的关系指标指标αvmvEsαV1mv(1+e0)(1+e0)/EsmvαV/(1+e0)11/EsEs(1+e0)/αV1/mv1一、e-σ′曲线§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算二、e-lgσ′曲线10010000.60.70.80

7、.9eCc11CS压缩指数CS回弹指数（再压缩指数）CS<150kg/cm2中压缩性土0.1~0.50.2~0.440~150kg/cm2高压缩性土>=0.5>0.4<40kg/cm2§4.2土的压缩性§4土的压缩性与地基沉降计算三、先期固结压力先期固

8、结压力：历史上所经受到的最大压力pc（指有效应力）p0=z：自重压力pc=p0：正常固结土pc>p0：超固结土pc1：超固结OCR<1：欠固结相同p0时，一般O