土的变形与地基沉降ppt课件.ppt

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1、李新乐土木建筑工程学院第四章土的变形性质与地基沉降计算1土的压缩性试验土的压缩性指标地基沉降计算本章主要内容：24.1概述自重应力压缩趋于稳定附加应力导致地基土体变形体积变形由正应力引起，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本章讨论重点3一、土的压缩压缩(compression)：土在压力作用下，体积将缩小，这种现象称为压缩。土的压缩性(compressibility)：是指土在压力作用下体积缩小的特性。4.2土的压缩及压缩指标4压缩量的组成：固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量

2、的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间5二、土的压缩指标为了研究土的压缩特性，通常需要进行试验室内固结试验(consolidationtest)现场原位试验（荷载试验、旁压试验）(in-sitetest)6侧限压缩试验亦称固结试验。所谓侧限，无侧向变形。室内压缩试验采用的试验装置为压缩仪(下图)。土的压缩是由于孔隙体积减小，所以土的变形常用孔隙比e表示。1.室内压缩试验－侧限压缩试验7压缩仪ELE公司8WG型系列单杠杆固结仪(南京

3、土壤仪器厂)9K0固结仪、气压固结仪固结仪(南京土壤仪器厂)10刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形。压缩仪示意图11试验步骤:用环刀切取试样。在进水石顶部放一加压上盖，施加压力。安装一只百分表用来量测试样的压缩。12室内压缩试验过程模拟P113室内压缩试验过程模拟p214室内压缩试验过程模拟p3h可以测量高度的变化，如何转变成孔隙比的变化?152.e-p曲线研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律。Vv＝e0Vs＝1h0/(1+e0)h0Vv＝eVs＝1h1/(1+e)ph1s假定

4、条件：整个过程中土粒体积和底面积不变。p16VsoVvoAVs1Vv1Ah0h1h加压前e0加压后e117一般地，18p1，p2，p3，…h1，h2，h3，…e1，e2，e3，...根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线。19ee1e2p1p2pa称为压缩系数（coefficientofcompression），单位1/KPa，或1/MPa203、室内试验过程曲线室内试验视频214、压缩系数a是表征土压缩性的重要指标之一e~p曲线越陡，a就越大，土的压缩性越高e~p曲线越平缓，a就越小，土的压缩性越低22说明：压缩曲线不是直线，即使是同

5、一种土，其压缩系数也不是常量。工程上为了便于统一比较，习惯采用100kpa～200kpa范围的压缩系数a1-2来衡量土的压缩性的高低我国《建筑地基基础设计规范》规定：a1-2<0.1MPa-1时，低压缩性土0.1≤a1-2<0.5MPa-1时，中压缩性土a1-2≥0.5MPa-1时，高压缩性土235、压缩指数与回弹再压缩指数在较高的压力范围内，压缩曲线近似为一直线。压缩指数24Cc与土的压缩性a的关系e~lgp曲线越陡，Cc就越大，土的压缩性越高e~lgp曲线越平缓，Cc就越小，土的压缩性越低a：随所取的初始压力及压力增量的大小而异。Cc：在较高压力范围内是常量，不随压力而

6、变。25土体如果承受到比现在大的压力，其压缩性将降低，也就是说土的应力历史对压缩性有很大影响。回弹指数软土地基加固266、其它压缩性指标体积压缩系数mv（coefficientofvolumecompressibility）单位应力作用下单位体积的体积变化。初始孔隙比27固结系数Cv（cm2/s）可根据固结试验结果绘制试验压缩量与时间平方根的关系曲线，测定土的固结系数，它是土的单向固结理论中表示固结速度的一个变形特性指标。284.3土的模量指标压缩模量Es:modulusofcompression变形模量:modulusofdeformation弹性模量:elasticmo

7、dulus/Young’smodulus291、压缩模量（modulusofcompression）土体在侧限条件下，竖向附加压应力与竖向应变之比(MPa)。其大小反映了土体在单向压缩条件下对压缩变形的抵抗能力。要求掌握302、变形模量表示土体在无侧限条件下应力应变之比，相当于理想弹性体的弹性模量。其大小反映了土体抵抗弹塑性变形的能力。31变形模量与压缩模量关系32试验方法确定土的变形模量确定变形模量现场试验室内试验荷载试验旁压试验三轴试验荷载试验浅层平板荷载试验shallowplateloadingtest深层平