《压缩性和沉降计算》PPT课件

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1、第四章土的变形特性与地基沉降计算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土的压缩性与地基沉降计算主要难点学习要点2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。墨西哥某宫殿地基：20多米厚的粘土3Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触4修建新建筑物：引起原有建筑物开裂5建筑物过长：长高比7.6:147m3915019419917587沉降曲线(mm)6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

2、特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）概述§4土的压缩性与地基沉降计算沉降具有时间效应－沉降速率7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土的压缩性与地基沉降计算§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、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？8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§4土的压缩性与地基沉降计算一般应力状态理论拓展、经验积累室内试验旁压试验

3、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9§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1变形特性测试方法一、侧限压缩试验二、常规三轴试验三、普遍应力－应变关系及本构模型四、现场原位试验10一、侧限压缩试验§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1变形特性测试方法固结容器：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1、侧限压缩仪（固结仪）支架加压设备固结容器变形测量11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§4.1变形特性测试方法一、侧限压

4、缩试验2、试验方法P1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e312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：§4土的压缩性与地基沉降计算§4.1变形特性测试方法一、侧限压缩试验13§4土的压缩性与地基沉降计算一维压缩性及其指标一、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低灵敏度粘性土14应力历史与应力应变关系粘土地基一次沉积侧限条件§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标上覆土取样或剥蚀加载或再覆土应力历史非常重要15§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、e-σ′曲线0

5、1002003004000.60.70.80.91.0eP1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e316§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、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体积压缩系数，KPa-1，MPa-117§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标一、e-σ′曲线01002003004000.60.70.80.91.0e压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土0.5中压缩

6、性土0.1-0.5低压缩性土<0.118§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标二、e-lgσ′曲线10010000.60.70.80.9eCc11Ce压缩指数Ce回弹指数（再压缩指数）Ce<

7、越小，压缩曲线越接近于直线推断：原状土的原位压缩曲线为直线原状土的原位再压缩曲线也是直线21§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标eab——上覆土沉积bb’——取样b’cd——室内试验历史上无卸载：历史上有卸载：af——上覆土沉积ff'——剥蚀f'f''——取样f''gh——室内试验s=zp=z'zz'二、e-lgσ'曲线应力历史如何衡量？22三、先期固结压力§4土的压缩性与地基沉降计算§4.2一维压缩性及其指标先期固结压力：历史上所经受到的最