2.1.3地基附加应力计算及2.2.1土的压缩与固结（7次）

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1、授课章节2-1-3土中附加应力2-2土的压缩性任课教师及职称余永阳教学方法与手段方法：讲授法、讨论法、练习法手段：常规教学目的与要求:1、使学牛了解集屮荷载产牛的竖向附加应力在地基中的分布规律2、使学生重点掌握竖向均布荷载作用下附加应力的计算3、使学生掌握土的压缩性教学重点、难点：使学生重点掌握竖向均布荷载作用下附加应力的计算课时分配计划1、回顾复习，引导新课（5分钟）2、讲授木节主要内容（65分钟）3、练习题（15分钟）4、总结布置作业（5分钟）布置作业：课后习题P784下次课预习要点：土的压缩性概念及土压缩性相关指标实施情

2、况及课后教学效果分析木次课主要通过对比和讲解例题的方法讲授课程内容，学生能够很好的理解木课程的重点内容，并能掌握本节课相关的习题计算。教学效果较好。§2.3土中附加应力基本概念1、定义地基附加应力是由新增加建筑物荷载在地基中产生的应力。是引起地基变形和破坏的主要原因。2、基本假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而在深度和水平方向上都是无限延伸的。采用的计算方法是根据弹性理论推导的。土中应力扩散示言土附加应力分布特点：1、在任意深度同一水平面上附加应力不等，中心线上附加应力最大，向两侧逐渐减小，但扩散的范围越來越广。2、附

3、加应力随地基土深度增加其数值逐渐减小。一、竖向集屮力作用下地基附加应力计算布辛奈斯克用弹性理论解答建筑荷载主要以竖向荷载为主，故只考虑竖向应力。k■集中力作用下的竖向附加应力系数查表2-1o集中荷载产生的竖向附加应力存在着如下规律：1.在集中力P的作用线上，沿P作用线上6的分布随深度增加而递减。2.在r>0的竖直线上，6从零逐渐增大，至一定深度后乂随着z的增加而逐渐变小。3.在z为常数的水平面上，随着深度z的增加，集中力作用线上的减小，但随r的增加而逐渐减小b若在空间将的点连成曲而O’就可以得到的等值线，其空2-2土的压缩性一

4、、基本概念1、压缩性土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性土压缩的原因：（1）固体土颗粒本身被压缩（2）土空隙中水及封闭气体被压缩（3）水和气体从孔隙中被挤出2、固结与固结度固结：土的压缩随时间而增长的过程作用于饱和土体内某截面上总的正应丿由两部分组成：一部分为孔隙水压力u,它沿着各个方向均匀作用于土颗粒上，其中由孔隙水口重引起的称为静水压力，由附加应力引起的称为超静孔隙水压力（孔隙水压力）；另一部分为有效应力它作用于土的骨架（土颗粒）上，其中由土粒口重引起的即为土的口重应力，由附加应力引起的称为附加有效应力。饱和土中总

5、应力与孔隙水压力、有效应力之间存在如下关系：G=GZ+U或=（1）任一平面上受到的总应力等于有效应力加孔隙水压力之和；（2）土的变形是有效应力引起的。加荷瞬间，o=u而0—0。随着时间的增长，u下降，而。，增匕当固结变相稳定时,戸0而o，由此可见饱和土压密过程实际上是孔隙水压力逐渐消散，有效压力增加的过程，则饱和土完全固结。固结度ut:土的固结过程屮某一时间t的固结沉降量si与固结稳定的最终沉降量s之比称为怖I结度utoU_—当t二0时，st二0,贝0ut=0,即固结完成0%当固结稳定时，s匸s,则u匸1.（）,即固结基本上达

6、到100%完成。固结度的变化范围为（）〜1，它表示在某一荷载作用下经过t时间后土体所能达到的固结程度。二、室内压缩试验与压缩性指标＞逐级施加荷载，至变形稳定试验结果试样1、压缩试验与/“曲线研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律受荷后土样的高度变化：设初始高度hO,受压后的高度hi,则hi=hO-si,si为每级荷载作用下的变形量土样体积在受压前后不变1+勺1+耳'I1其中妒血=匕丄-1%%匕由于逐级（一燉为6级）施加荷载在不同压力p作用下，可得到相应的孔隙比£,根据一一对应关系，以横座标表示压力，以纵座标表示孔隙比，绘制門2

7、曲线，称为压缩曲线.压缩Illi线的绘制方式e-p曲线,e-lgp曲线残余e°变形弹性变形压缩曲线回弹曲线再压缩曲线试验过程中的两个基本条件:受压询后土粒体积不变和土样横截而而积不变。Pi曲线2、压缩性指标1）、压缩系数：根据压密定律：在竖向压力变化不人的范围内，孔隙比的变化量与压力Z间的变化量,二者Z间的关系近似用一条直线来代替。一般取压缩曲线上M1M2两点切线的斜率值，称为土的压缩系数。山亠Aee,—e,^a=tgp=__.___土的类别al-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土的

8、类别ES(MPa-1)低压缩性土M15中压缩性土4〜15高压缩性土W4三•土压缩性的原位测试实际工程中，往往用割线斜率表示：《规范》用“l=10()kPa、p2=200kPa对应的压缩系数勿・2评价土的压缩性3)、压缩模量Es：土在完全侧限条件下竖向应力与和应的应变增量的比值