土的压缩与地基沉降计算.ppt

《土的压缩与地基沉降计算.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章土的压缩与地基沉降计算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。本章讨论重点概述在附加应力作用下，地基土将产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降。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

2、体积变形，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。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

3、值，而且往往会造成建筑物的毁坏。为了保证建筑物的安全和正常使用，我们必须预先对建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差进行估算。如果建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差，在规定的允许范围之内，那么该建筑物的安全和正常使用一般是有保证的；否则，是没有保证的。对后一种情况，我们必须采取相应的工程措施以确保建筑物的安全和正常使用。土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用土的特点（碎散、三相）沉降具有时间效应—沉降

4、速率5-1概述工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。墨西哥某宫殿左部：1709年；右部：1622年；地基：20多米厚的粘土由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触接触修建新建筑物：引起原有建筑物开裂高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降3.1土的压缩性压缩：在外力作用下，土体体积缩小的现象。一、土的压缩与固结在外力作用下，土体体积为什么会缩小呢？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

5、增长的过程。一、土的压缩与固结目前我们在研究土的压缩性，均认为土的压缩完全是由于孔隙中水和气体向外排出而引起的。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（一）室内固结试验与压缩曲线由于刚性护环所限，试样只能在竖向产生压缩，而不能产生侧向变形，故称为单向固结试验或侧限固结试验。水槽护环环刀透水石试样传压板百分表室内固结试验与压缩曲线压缩仪（一）室内固结试验与压缩曲线01002003004000.60.70.80.91.0e10010000.70.80.91.0

6、ee~p曲线e~lgp曲线（一）室内固结试验与压缩曲线（二）压缩系数0.60.70.80.91.0ee~p曲线0.60.70.80.91.0e（二）压缩系数e~p曲线土的类别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<0.1（二）压缩系数0.60.70.80.91.0ee~p曲线,P1=100kPa,P2=200kPa（三）压缩指数与回弹再压缩指数Cc110010000.70.80.91.0ee~lgp曲线eP(kPa)初始压缩曲线回弹曲线再压缩曲线弹性变形塑性变形A初始压缩曲线

7、Cc11Cs（三）压缩指数与回弹再压缩指数e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。（四）其它压缩性指标孔隙土粒e1体积11+e1e21+e2（四）其它压缩性指标压缩模量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+e2变形模量E：土体在无侧限条件下应力与应变之比。（四）其它压缩性指标zzEse=广义虎克定律变形模量与压缩模量关系（四）其它压缩性指标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

8、+e1)——1/EsEs(1+e1)/av1/mv——应力历史：土体在历史上曾经受到过的应力状态。（五）应力历史对粘性土压缩性的影响固结应力：能够使土体产生固结或压缩的应力，以p0表示。前期固结应力：土在历史上曾受到过的最大有效应力，以pc表示。超固结比：前期固结应力与现有有效应力poˊ之比，以OCR表示，即OCR=pc/poˊ。（五）应力历史对粘性土压缩性的影响z地面岩