土的变形性质及地基沉降计算

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1、第四章土的变形性质及地基沉降计算1本章特点有一些较严格的理论有较多经验性假设和公式强调物理意义及实际应用主线：一维压缩问题工程中的假定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§4土的变形性质及地基沉降计算主要难点学习要点2工程实例问题：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§4土的变形性质及地基沉降计算3Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触4基坑开挖，引起阳台裂缝5修建新建筑物：引起原有建筑物开裂6高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除詹班、铁工班至此

2、7建筑物立面高差过大8建筑物过长：长高比7.6:147m3915019419917587沉降曲线(mm)9土具有变形特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土的特点（碎散、三相）沉降具有时间效应－沉降速率§4土的变形性质及地基沉降计算10变形特性及测试方法最终沉降量一维压缩一维固结沉降速率多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！§4.1变形特性测试方法§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

3、、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土的变形性质及地基沉降计算11§4.1变形特性测试方法§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土的变形性质及地基沉降计算12特殊应力状态一维问题侧限压缩试验轴对称问题常规三轴试验§4.1变形特性测试方法一般应力状态理论拓展、经验积累室内试验旁压试验原状土荷载试验室外试验试验目的：变形、强度特性静力触探试验标准贯入试验§4土的变形性质及地基沉降计算13§4.1变形特性测试方法一、常规三轴试验二、侧限压缩试验三、普遍应力－应变关系及

4、本构模型四、现场原位试验§4土的变形性质及地基沉降计算14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结不排水不固结不排水孔隙水压力量测体变或孔压一、常规三轴试验§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算15应力应变关系－以正常固结粘土为例1Ei1Et变形模量：≠弹性模量泊松比：固结排水试验一、常规三轴试验与围压有关非线性剪胀性弹塑性§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算16二、侧限压缩试验固结容器：环刀、护环、导环、透水石

5、、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1、侧限压缩仪（固结仪）支架加压设备固结容器变形测量§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算17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：二、侧限压缩试验2、试验方法P1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e3§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算18应力应变关系－以正常固结粘土为例1Es1Ee非线性弹塑性记忆性侧限变形模量：二、侧限压缩试验§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算19侧限压

6、缩试验常规三轴试验常规三轴试验与侧限压缩试验应力应变关系曲线的比较（趋势图）常规三轴：存在破坏应力侧限压缩试验：不存在破坏应力存在体积压缩极限§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算20由虎克定律:侧限条件下:则:E

7、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移扁平颗粒断裂剪胀性与围压有关碎散性记忆性结构性§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算2231s-s1e2131s-s1e21非线性弹性31s-s1e132431s-s1e1324弹塑性线弹性-理想塑性31s-s1efs1E31s-s1efs31s-s1efs1E2.土的本构模型三、普遍应力－应变关系及本构模型§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基沉降计算23四、现场原位试验自学荷载试验与旁压试验§4.1变形特性测试方法§4土的变形性质及地基

8、沉降计算24§4.1变形特性测试方法§4.2一维压缩性及其指标§4