第4.5 饱和土体的渗流固结理论.pptVIP

三、例题分析 【例】厚度H=10m粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如下图所示。粘土层的初始孔隙比e1=0.8，压缩系数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求： ① 加荷一年后的沉降量St ② 地基固结度达Uz=0.75时所需要的历时t ③ 若将此粘土层下部改为透水层，则Uz=0.75时所需历时t 157kPa 235kPa H p 粘土层 不透水层 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体渗流固结理论 【解答】 1.当t=1年的沉降量 地基最终沉降量 固结系数 时间因素 查图表得到Ut=0.45 加荷一年的沉降量 2.当Uz=0.75所需的历时t 由Uz=0.75，a＝1.5查图得到Tv＝0.47 3.双面排水时，Uz=0.75所需历时 由Uz=0.75,a＝1,H=5m查图得到Tv＝0.49 三、例题分析 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体渗流固结理论 杜湖水库砂井地基剖面图 一、建筑物沉降观测 反映地基的实际变形以及地基变形对建筑物的影响程度 根据沉降观测资料验证地基设计方案的正确性，地基事故的处理方式以及检查施工的质量 沉降计算值与实测值的比较，判断现行沉降计算方法的准确性，并发展新的更符合实际的沉降计算方法 观测工作主要内容 1.收集资料和编写计划 2.水准基点设置 3.观测点的设置 4.水准测量 5.观测资料的整理 §4.6 建筑物沉降观测与地基容许变形值 §4土的压缩性与地基沉降计算 二、地基的容许变形值 地基变形按其变形特征划分 1.沉降量——一般指基础中点的沉降量 2.沉降差——相邻两基础的沉降量之差 3.倾斜——基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离之比 4.局部倾斜——承重砌体沿纵墙6～10m内基础两点的沉降差与其距离之比 地基容许变形值的确定方法 1.理论分析方法 实质是进行结构与地基相互作用分析，计算上部结构中由于地基差异沉降可能引起的次应力或拉应力，然后在保证其不超过结构承受能力的前提下，综合考虑其它方面的要求，确定地基容许变形值 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.6建筑物沉降观测与地基容许变形值 2.经验统计法 对大量的各类已建筑物进行沉降观测和使用状况的调查，然后结合地基地质类型，加以归纳整理，提出各种容许变形值，《建筑地基基础设计规范》列出不同形式建筑物容许变形值。 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.6建筑物沉降观测与地基容许变形值 一维压缩性及其指标 一、侧限压缩试验及其应力－应变关系 二、e -σ′曲线 三、压缩指标 地基的最终沉降量计算 一、单一土层一维压缩问题 二、地基最终沉降量分层总和法 三、地基沉降计算的若干问题 饱和土体的渗流固结理论 一、一维渗流固结理论 二、固结度的计算 三、有关沉降－时间的工程问题 四、固结系数的测定 §4 土的压缩性与地基沉降计算 小结 感谢各位同学的支持与合作！ 办公室：交通应急中心417室 电 话：0311手 机叶朝良 重点： 一维渗流固结 沉降与时间之间的关系：饱和土层的渗流固结 固结沉降的速度 ？ 固结沉降的程度 ？ 问题： §4 土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体的渗流固结理论 不可压缩层 可压缩层 p 一、一维渗流固结理论（Terzaghi渗流固结理论） 二、固结度的计算 四、固结系数的测定 五、多维渗流固结理论简介 三、有关沉降－时间的工程问题 §4 土的压缩性与地基沉降计算 §4.5饱和土体的渗流固结理论 实践背景：大面积均布荷载 p 不透水岩层 饱和压缩层 σz=p p 侧限应力状态 一、一维渗流固结理论（Terzaghi渗流固结理论） §4 土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体的渗流固结理论 （1）饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分σ＇ 和u，并且 （2）土的变形与强度都只取决于有效应力 *饱和土的有效应力原理: 1、物理模型 p p p 附加应力:σz=p 超静孔压: u = σz=p 有效应力:σ’z=0 渗流固结过程 附加应力:σz=p 超静孔压: u p 有效应力:σ’z0 附加应力:σz=p 超静孔压: u =0 有效应力:σ’z=p 一、一维渗流固结理论 §4 土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体的渗流固结理论 不透水岩层 饱和压缩层 σz=p p 0 ? z ? H: u=p=σz z=0: u=0 u’z,t=σz- σ’z,t 0 ? z ? H: u=0 σz=- σ’z,t z 一、一维渗流固结理论 §4 土的压缩性与地基沉降计算 §4.5 饱和土体的渗流固结理论 2、数学模型 一、一维渗流固结理论 ①土层均匀且完全饱和； ②土颗粒与水不可压