土的压缩性与地基沉降计算.ppt

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1、第一节概述第二节土的压缩性第三节饱和土中的有效应力第四节土的单向固结理论第四章土的压缩性与地基沉降计算TeacherYangPing第一节土的变形特性一、基本概念㈠土的压缩性是指土体在压力作用下体积缩小的特性。土的压缩性比其它连续介质材料（如钢材、砼）的压缩性大。㈡土压缩变形的组成：1、土粒的压缩；2、孔隙水的压缩和少量封闭气体的压缩；3、孔隙中水和气体被挤出而产生的土体压缩。㈢影响土压缩性的因素：主要外因为建筑物荷载；主要内因是孔隙的压缩。TeacherYangPing㈣饱和土体压缩过程饱和土体的孔隙中充满水，要使孔隙减小达到土体被压缩的目的，就必须使

2、土孔隙中的水被挤出，即土的压缩与土孔隙中水的挤出是同时发生的。由于土的颗粒很细，孔隙更细，土中的水从很细的弯弯曲曲的孔隙中挤出需要相当长的时间，这个过程称为土的渗流固结过程，也是土与其它材料压缩性相区别的一大特点。㈤蠕变的影响粘性土实际上是一种弹塑性材料。粘性土长期受荷载作用下，变形随时间而缓慢持续的观象称为蠕变。这是土的又一特性。TeacherYangPing二、土的应力应变关系1、土体中的应力共六个应力分量：三个法向应力和三对剪应力。法向应力是压为正，拉为负。剪应力沿逆时针方向为正，反之为负。土力学中将土体宏观上视为均匀连续材料。因此，工程上可以采用

3、材料力学的应力概念。2、土的应力与应变关系的测定方法⑴单轴压缩试验⑵侧限压缩试验⑶直剪试验⑷三轴压缩试验TeacherYangPing第二节地基中的应力基本假定：土中应力计算是以弹性理论为依据的，即假定地基土是连续均质的、各向同性的半无限直线变形体。TeacherYangPing一、土中自重应力注：不透水层处土的自重应力=上覆土层的自重应力+水压力TeacherYangPing水平的侧向自重应力，根据弹性理论有:注：A、计算点在地下水位以下时，则水下部份土体的有效重力应采用浮重度计算。B、cz、cx、cy都属于粒间有效应力。C、为了方便，将坚向

4、自重应力称为自重应力。土中剪力：TeacherYangPing二、基底压力1、概念：指基础与地基接触面之间的压力，也称为接触压力。它与地基反力大小相等，方向相反。2、影响基底压力的因素①、上部结构的刚度与荷载大小；②、基础的刚度、形状、尺寸、埋深的影响；③、地基土的性质。3、基底压力的图形①、抛物线性②、倒钟形③、马鞍形④、均匀分布形TeacherYangPing4、基底压力的计算⑴中心荷载作用下的基底压力式中：F—作用在基础上的坚向力，KN。G—基础自重及其上回填土重，KN；G=GAd，其中G为基础及回填土之平均重度，一般取20KN/m3，但地下水

5、位部分应扣去浮力为10KN/m3；d为基础埋深，必须从室外设计地面算起。A—为基础底面积。A=Lb，L为基础长边，b为基础短边。注:对于条形基础，取长度为1个单位进行计算。TeacherYangPing⑵单向偏心荷载作用下的基底压力或TeacherYangPing式中：F、G、l、b符号意义同中心荷载下的基底压力计算公式。M—作用地矩形基础底面的力矩。W—基础底面的抵抗矩，e—偏心荷载的偏心矩，TeacherYangPing注：e与基底压力分布图形的关系：A、当e

6、L/6时，基底将出现拉力。TeacherYangPing⑶双偏心荷载作用下的基底压力（基底最小压力不小于零）TeacherYangPing三、基底附加压力1、概念：是基础底面的压力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。是引起地基附加应力和变形有主要因素。2、计算公式：式中：p—基底平均压力，kPa；ch—基底处土中自重应力，kPa；m—基底标高以上天然土层的加权平均重度；其中地下水位下的重度取浮重度，KN/m3；h—从天然地面算起的基础埋深，m。TeacherYangPing四地基附加应力由建筑物荷载在地基中产生的应力称为地基的附加应力。1、坚向集中

7、力下的地基附加应力TeacherYangPing⑴布辛奈斯克解E—弹性模量；—泊松比；其它字母意义见上图。坚向附加应力坚向位移TeacherYangPing⑵等代荷载法①、单个集中力作用时：②、多个集中力作用时：—应力集中系数。可通过查表取得，也可通过下式计算：TeacherYangPing注：A、所选择的计算点不应过于接近荷载面，否则计算结果均为无限大。B、理论上的集中力实际是没有的，但是当地基中某点M与局部荷载的距离比荷载面积大很多时，就可以用一个集中力P代替局部荷载，然后直接按上面的计算式计算z。C、当局部荷载的平面形状或分布情况不规则时，可

8、将荷载面分成若干个形状规则的单元面积，每个单元面积上的分布荷载近似地以作用在单元