土力学1-土的压缩性与地基沉降计算

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1、本章提要本章特点学习难点第五章：土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性-测试方法和指标地基的最终沉降量-分层总合法地基的沉降过程-饱和土渗流固结理论有一些较严格的理论有较多经验性假设和公式应力历史及先期固结压力不同条件下的总沉降量计算渗流固结理论及参数《土力学1》之第五章土的压缩变形问题土的压缩性与地基沉降计算试验方法压缩性指标沉降的大小沉降的过程土的压缩性测试方法一维压缩性及其指标地基的最终沉降量计算饱和土体的渗流固结理论§5.1概述§5.2土的压缩性试验及指标§5.3地基沉降实用计算方法§5.4饱和黏性土地基沉

2、降与时间的关系第五章：土的压缩性与地基沉降计算§5.1概述压缩性测试最终沉降量沉降速率§5.2土的压缩性试验及指标一维压缩：基本方法复杂条件：修正太沙基一维固结理论室内：侧限压缩（Es）三轴压缩（Ee）现场：荷载试验（E0）§5.3地基沉降实用计算方法§5.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系概述主线、重点：一维问题！§5.1概述§5.2土的压缩性试验及指标§5.3地基沉降实用计算方法§5.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系第四章：土的压缩性与地基沉降计算§5.2土的压缩性试验及指标土的压缩性试验现场试验三轴应力状

3、态侧限压缩试验三轴压缩试验室内试验一维问题载荷试验§5.2土的压缩性试验及指标侧限压缩试验-p（或）曲线e–p（或）曲线e–lgp（或lg）曲线先期固结压力原位压缩曲线及原位再压缩曲线由侧限压缩试验整理得到的三条常用曲线侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标固结容器：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（固结）仪支架加压设备固结容器变形测量侧限压缩试验侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载百分表加压上盖试

4、样透水石护环环刀压缩容器P1s1e1e0ptest测定：每级压力p作用下，试样的压缩变形SP2s2e2P3s3e3侧限压缩试验已知：试样初始高度H0试样初始孔隙比e0加荷步骤侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标1e0e孔隙固体颗粒H0He侧限压缩试验由三相草图：可得到e-p关系侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标e-p曲线及有关指标不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关压缩系数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(MPa-1)p1p2e1e

5、2M1M2e0ep△p△e利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低（即曲线上任一点切线斜率）在压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性P1-某深度处土中竖向自重应力，MPa。P2-某深度处土中竖向自重应力与附加应力之和，MPa。侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标e-p曲线及有关指标《规范》为了便于比较和应用,通常采用压力间隔由p1＝0.1MPa增加到p2＝0.2MPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性压缩系数：00.10.20.30.60.70.80.91.0epep(MPa)a1-2

6、＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩性土a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标压缩系数侧限压缩模量体积压缩系数e-p曲线及有关指标1e0e孔隙固体颗粒e同a一样，Es也不是常数，随压力大小而变。压力小时，a大但Es小；压力大时，a小但Es大。因此在计算沉降时，应根据实际竖向应力的大小在压缩曲线上取相应的值计算压缩模量。侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标土的回弹曲线和再压缩曲线回弹曲线bc：不和初始加载的曲线ab重合，卸载至零

7、时，土样的孔隙比没有恢复到初始孔隙比e0，显示土残留了一部分压缩变形，称为残余变形；但也恢复了一部分压缩变形，称为弹性变形。侧限压缩试验再压缩曲线cdf：发现df段好像是ab段的延续，犹如期间没有经过卸载和再加压的过程一样。§5.2土的压缩性试验及指标初始加载卸载再加载一次加载土的回弹曲线和再压缩曲线p在试验曲线的卸载和再加载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前者的刚度较大在再加载段，当应力超过卸载时的应力p时，曲线逐渐接近一次加载曲线卸载和再加载曲线形成滞回圈z-z曲线侧限压缩试验§5.2土的压

8、缩性试验及指标应力历史及影响土体在历史上所承受过的应力情况（包括最大应力等）称为应力历史初始加载卸载再加载p应力历史的影响非常显著土样在A和B点所处的应力状态完全相同，但其变形特性差别很大AB土的回弹曲线和再压缩曲线侧限压缩试验§5.2土的压缩性试验及指标10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-lgp曲线-压缩指数、回弹指数Ce回弹指数（再压缩指