土的压缩性剖析ppt课件.ppt

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1、学习情境二地基变形计算1主要内容任务一土体压缩系数和压缩模量计算任务二土体固结试验指标的应用任务三分层总和法和规范法计算地基最终沉降任务四地基固结度计算2概述自重应力压缩稳定附加应力导致地基土体变形体积变形形状变形由正应力引起，会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。3土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。沉降：在附加应力作用下，地基土产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降某些特殊性土由于含水量的变化也会引起体积

2、变形，如湿陷性黄土地基，由于含水量增高会引起建筑物的附加下沉，称湿陷沉降。相反在膨胀土地区，由于含水量的增高会引起地基的膨胀，甚至把建筑物顶裂。4除此之外某些大城市，如墨西哥、上海等由于大量开采地下水使地下水位普遍下降从而引起整个城市的普遍下沉。这可以用地下水位下降后地层的自重应力增大来解释。当然，实际问题也是很复杂的，还涉及工程地质、水文地质方面的问题。如果地基土各部分的竖向变形不相同，则在基础的不同部位会产生沉降差，使建筑物基础发生不均匀沉降。基础的沉降量或沉降差(或不均匀沉降)过大不但会降低建筑物的使用价值，而且往往会造成建筑物的毁坏。5基础沉降量或沉降差的大小首先与土

3、的压缩性有关，易于压缩的土，基础的沉降大，而不易压缩的土，则基础的沉降小。基础的沉降量与作用在基础上的荷载性质和大小有关。一般而言，荷载愈大，相应的基础沉降也愈大；而偏心或倾斜荷载所产生的沉降差要比中心荷载为大。在这项任务里，我们首先讨论土的压缩性；然后介绍目前工程中常用的沉降计算方法；最后介绍沉降与时间的关系。6土的压缩性土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的现象土体产生体积缩小的原因：(1)固体颗粒的压缩(2)孔隙水和孔隙气体的压缩，孔隙气体的溶解(3)孔隙水和孔隙气体的排出土的固结：土的压缩随时间而增长的过程显然，对于饱和砂土，由于它的透水性强，在压力作用下孔隙中的水易于

4、向外排出，固结很快就能完成而对于饱和粘土由于它的透水性弱，孔隙中的水不能迅速排出，因而固结需要很长时间才能完成7由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触8（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降9102.1土的压缩性2.1.1侧限压缩试验及e-p曲线压缩：在外力作用下，土体体积缩小的现象。1、土粒本身和孔隙中水的压缩变形；2、孔隙气体的压缩变形；3、孔隙中的水和气体有一部分向外排出。固结：土的压缩随时间增长的过程。11饱和砂土透水性强，在压力作用下，固结很快完成饱和粘土透水性弱，在压力作用下，固结需要很长时间完成2.1.1.1侧限压缩试验研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称

5、为压缩试验，亦称固结试验。对一般工程来说，在压缩土层厚度较小的情况下，常用侧限压缩试验来研究土的压缩性121314试样水槽内环环刀透水石传压板百分表测定：轴向应力轴向变形侧限压缩试验实验室测定突地压缩性主要装置为固结仪，不能产生侧向变形，只有竖向压缩。土的压缩是由于孔隙体积的减小所致，所以土的变形常用孔隙比e表示15162.1.1.2e-p曲线17183.1.2压缩性指标01002003004000.60.70.80.91.0e0.70.80.91.0ee~p曲线e~lgp曲线192.1.2.1压缩系数0.60.70.80.91.0e~p曲线压缩系数是表征土的压缩性的重要指标

6、之一。压缩系数越大，表明土的压缩性越大20曲线愈陡，说明随着压力的增加，土孔隙比的减小愈显著，因而土的压缩性愈高2122土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土>=0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.10.60.70.80.91.0ee~p曲线,P1=100kPa,P2=200kPa232.1.2.2压缩模量压缩模量Es：为土体在无侧向变形条件下，竖向应力与竖向应变之比。孔隙土粒e1体积11+e1e21+e2242.1.2.3体积压缩系数体积压缩系数mV：土体在单位应力作用下单位体积的体积变化。孔隙土粒e1体积11+e1e21+e2252.1.2.4变形模量变形模量

7、E：土体在无侧限条件下应力与应变之比。zzEse=广义虎克定律26土的变形模量以载荷试验测定土的变形模量27利用弹性力学公式反求地基土的变形模量：载荷试验优点：试验结果能反映较大一部分土体的压缩性比钻孔取样在室内测试所受到的扰动要小得多土中应力状态在承压板较大时与实际基础情况比较接近载荷试验缺点：试验工作量大费时久所规定的沉降稳定标准带有较大的近似性成果不易准确28单向压缩试验的各种参数的关系已知求解avmvEsav——mv(1+e1)(1+e1)/Esmvav/(1+e1)——1/EsEs(1+e1)