土力学固结沉降.ppt

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1、第五章土的压缩性与地基沉降计算2006.03本章提要本章特点学习难点第五章：土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性-测试方法和指标地基的最终沉降量-分层总合法地基的沉降过程-饱和土渗流固结理论有一些较严格的理论有较多经验性假设和公式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土的压缩变形问题土的压缩性与地基沉降计算试验方法压缩性指标沉降的大小沉降的过程土的压缩性测试方法一维压缩性及其指标地基的最终沉降量计算饱和土体的渗流固结理论§5.1概述§5.2土的压缩性测试方法§5.3一维压缩性及其指标§5.4地基的最终沉降量计算§5.5饱和土体的渗流固结理论第五章：土的压缩性与地基沉降计

2、算§5.1概述墨西哥某宫殿左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固§5.1概述工程实例Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触§5.1概述工程实例基坑开挖，引起阳台裂缝§5.1概述新建筑引起原有建筑物开裂§5.1概述工程实例高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除§5.1概述工程实例建筑物立面高差过大47m3915019419917587沉降曲线(mm)工程实例建筑物过长：长高比7.6:1§5.1概述§5.1概述§5.3一维压缩性及其指标§5.4地基的最终沉降量计算§5.5饱和土体的渗流固结

3、理论第五章：土的压缩性与地基沉降计算§5.2土的压缩性测试方法土体变形的机理弹性变形接触点处弹性变形弹性挠曲变形颗粒翻转的可逆性封闭气泡受压塑性变形大孔隙消失接触点颗粒破碎颗粒相对滑移扁平颗粒断裂土体的变形特性土体的特点：散粒体体应变主要由孔隙体积变化引起剪应变主要由土颗粒的大小和排列形态变化引起§5.2土的压缩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变形测量设备侧限压缩（固结）仪支架加压设备固结容器变形测量§5.2土的压缩性测试方法施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载百分表加压上盖试样透水石护环环刀压缩容器侧限压缩试验P1s1e1e0ptes

4、t测定：轴向压缩应力轴向压缩变形P2s2e2P3s3e3§5.3一维压缩性及其指标侧限压缩试验百分表试样环刀P1S1e1e0ptestP2S2e2P3S3e3已知：试样初始高度H0试样初始孔隙比e0试验结果：每级压力p作用下，试样的压缩变形S§5.3一维压缩性及其指标初始加载卸载再加载一次加载侧限压缩试验卸载和再加载曲线p在试验曲线的卸载和再加载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前者的刚度较大在再加载段，当应力超过卸载时的应力p时，曲线逐渐接近一次加载曲线卸载和再加载曲线形成滞回圈§5.3一维压缩性及其指标侧限压缩试验应力历史及影响土体在历史上所承受过的应力情况（包括最大应力等）称为

5、应力历史初始加载卸载再加载p应力历史的影响非常显著土样在A和B点所处的应力状态完全相同，但其变形特性差别很大AB§5.3一维压缩性及其指标-p曲线初始加载Es卸载和重加载EeP1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e31Es1Eep(kPa)=s/H0体积压缩系数：单位压应力变化引起的单位体积的体积变化侧限压缩（变形）模量KPa,MPa§5.3一维压缩性及其指标1e0e孔隙固体颗粒H0Se侧限压缩试验由三相草图：可得到e-p关系§5.3一维压缩性及其指标e-p曲线ep01002003000.60.70.80.91.0ep(kPa)不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大

6、同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关通常用a1-2即应力范围为100-200kPa的a值对不同土的压缩性进行比较压缩系数KPa-1，MPa-1§5.3一维压缩性及其指标e-p曲线–压缩系数a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压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小压缩系数：01002003000.60.70.80.91.0epep(kPa)§5.3一维压缩性及其指标压缩系数侧限压缩模量体积压缩系数压缩指标间的关系1e0e孔隙固体颗粒e§5.3一维压缩性及其指标10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)

7、e-lgp曲线Ce回弹指数（再压缩指数）Ce<