5土的压缩性和地基沉降计算

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1、主讲人：王旭主讲人：王旭兰州交通大学兰州交通大学岩土与地下工程系岩土与地下工程系第四章第四章土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性与地基沉降计算§4.1土的压缩性§4.2地基沉降量计算§4.3饱和土体渗流固结理论§§4.14.1土的压缩性土的压缩性一、侧限压缩试验变形测量固结容器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加压设备变形测量设备：侧限压缩（固结）仪支架§§4.14.1土的压缩性土的压缩性变形测量固结容器固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和

2、量表架等加压设备：杠杆比例1:10加压设备变形测量设备支架侧限压缩（固结）仪侧限压缩（固结）仪百分表加压上盖透水石环刀压缩容器试样护环侧限压缩试验百分表已知：环刀•试样初始高度H0•试样初始孔隙比e试样0试验结果：pP3P2每级压力p作用下，试样的P1竖向压缩变形量Stese0eeS312S2eS31t侧限压缩试验-p（或）曲线由侧限压缩试e–p（或）曲线验整理得到的e–lgp（或lg）曲线三条常用曲线先期固结压力侧限压缩试验卸载和再加载曲线在试验曲线的卸载和再加

3、p载段，土样的变形特性同z初始加载段明显不同，前一次加载者的刚度较大在再加载段，当应力超过p卸载时的应力p时，曲线初始卸载逐渐接近一次加载曲线加载再加载卸载和再加载曲线形成滞回圈z-p曲线pP3侧限压缩（变形）模量P2kPa,MPaP1tesp初始加载Ese0es3Es1e2卸载和重加载Ees2es31t回弹模量E>>Ees1p(kP)体积压缩系数：mvEaEss1Ee单位压应力变化引起的单1位体积的体积变化=s/H0侧限压缩试验由三相草图：H1e00HS1eeS

4、0e0e孔隙See(1e)00HH00固体Δe=-(1+e)Δε1颗粒0可得到e-p关系e-p曲线压缩系数ea不同土的压缩系数不kPa-1，MPa-1p同，a越大，土的压缩e性越大1.0同种土的压缩系数a不0.9是常数，与应力p有关e0.8通常用a即应力范围为p1-20.7100-200kPa的a值对不0.6同土的压缩性进行比较0100200300p(kPa)e-p曲线–压缩系数a压缩系数a常用作e1-2压缩系数：比较土的压缩性大小1.0eap0.9土的类别a(MP

5、a-1)1-2e0.8高压缩性土>0.5p0.7中压缩性土0.1-0.50.60100200300p(kPa)低压缩性土<0.1压缩指标间的关系pΔe=-(1+e)0Δε侧限压缩模量Esee压缩系数ape0e孔隙e1eE01es固体0a1颗粒1a体积压缩系数mvE1es0e-lgp曲线特点：在压力较大部分，e1接近直线段Cc反映了土的应力历史0.90.81Ce指标：e0.7•压缩指数Cc(lgp)0.6•回弹指数C（再压缩指数）e10010

6、00C<：超固结土ps压力为s<：欠固结土psOCR=1：正常固结p超固结比：OCROCR>1：超固结sOC

7、R<1：欠固结相同时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小s先期固结压力的确定peACasagrande法CB11.在e-lgp曲线上，找出m曲率最大点min3rm2.作水平线m123.作m点切线m24.作m1,m2的角分线m3D5.m3与试验曲线的直线段交于点Bpp(lg)6.B点对应于先期固结压力p三、三轴压缩试验横梁百分表量力环常用试验类型量水管施加施加类型量测-313固结试样孔压固结排水体变量测排水固结孔隙水围压固结不排水不排水压力力3不固结孔隙水不固结不排水不排水压力阀门

8、阀门马达轴向力P131试样3水压3力3三轴压缩试验固结排水试验一般化的应力应变曲线土的一般化的应力应变曲线z•变形模量：E131zEt1弹性模量Eix3•泊松比：z1•与围压有关pe•非线性（弹塑性）1•剪胀性常规三轴与侧限压缩试验比较应力应变关系曲z=p线的比较侧限压常规三轴：缩试验•存在破坏应力侧限压缩试验：常规三轴试验•不存在破坏应力•存在体积压缩极限ze(1e)00