土的压缩性与地基沉降计算解读.ppt

第四章 土的变形性质及地基沉降计算 1、土的变形性质 实验（室内实验、现场实验） -------变形曲线、变形性指标 应力历史对粘性土压缩性的影响 2、地基沉降计算 总沉降 沉降差 、倾斜 饱和黏土地基随时间的沉降 土的压缩模量 （无侧向膨胀变形模量） 压缩曲线： 1031 1108 原位测试法——现场荷载试验 现场载荷试验 现场载荷试验 实验室法—三轴压力仪 1107 1112 沉降差： 指在同一建筑中两相邻基础沉降量的差。 倾斜： 指单独一个基础两端产生不相等的沉降。 由于偏心荷载引起的倾斜 由于相邻基础影响引起的倾斜 1、相邻基础同时修建 2、在旧基础旁建新基础 3、在沉降尚未稳定的旧基础旁建新基础 4、由于地基土的性质在水平方向有变化引起 的倾斜 1114 1122 1、求某一时刻t的固结度与沉降量 2、求达到某一固结度所需要的时间 3、根据前一阶段测定的沉降－时间曲线，推算以后的沉降－时间关系 1、求某一时刻t的固结度与沉降量 2、求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间 3、根据前一阶段测定的沉降－时间曲线，推算以后的沉降－时间关系 对于各种初始应力分布，固结度均可写成： 沉降——时间关系 沉降差： 指在同一建筑中两相邻基础沉降量的差。 倾斜： 指单独一个基础两端产生不相等的沉降。 由于偏心荷载引起的倾斜 由于相邻基础影响引起的倾斜 1、相邻基础同时修建 2、在旧基础旁建新基础 3、在沉降尚未稳定的旧基础旁建新基础 4、由于地基土的性质在水平方向有变化引起 的倾斜 情况B： H 边界条件和初始条件： §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 固结度的计算 H 情况1： 运用叠加原理证明： H §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 固结度的计算 情况2： 运用叠加原理可证明 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 固结度的计算 各种情况下的U—Tv关系也可查表4-13 固结度的计算 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 t Tv=Cvt/H2 St=Ut S? §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 Ut= St /S? 从 Ut 查表（计算）确定 Tv §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 已知： t1－S1 t2－S2 公式计算?，? 计算t3－S3 沉降 —— 时间的工程问题 t P s §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 t P s §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 对荷载非一次性施加情况的修正 　　假定渐加载ｐ经过时间Ｔ的沉降等于突加载Ｐ经过T/2产生的沉降。 t P s §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 对荷载非一次性施加情况的修正 　　假定渐加载ｐ经过时间Ｔ的沉降等于突加载Ｐ经过T/2产生的沉降。 t P s §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.8饱和黏土地基的沉降过程 沉降 —— 时间的工程问题 对荷载非一次性施加情况的修正 线性齐次抛物线型微分方程式，一般可用分离变量方法求解。 给出定解条件，求解渗流固结方程，就可以解出u(z,t)。 方程求解： 2、数学模型 （1）求解思路： §4.6饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 一、一维渗流固结理论 方程求解： 2、数学模型 §4.6饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 一、一维渗流固结理论 必等于常数 方程求解： 2、数学模型 §4.6饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 一、一维渗流固结理论 线性齐次抛物线型微分方程式 方程求解： 2、数学模型 §4.6饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 一、一维渗流固结理论 线性齐次抛物线型微分方程式 p p σz=p p 0 ? z ? 2H: u=p z=0: u=0 z=2H: u=0 z=H: ?u??z?? 0 ? z ? 2H: u=0 （2）边界、初始条件： 方程求解： 2、数学模型 z §4.6饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 一、一维渗流固结理论 透水层 饱和压缩层 透水层 (3) 微分方程的解 时间因数 方程求解： 2、数学模型 z=0: u=0 方程： 反映孔隙水压力的消散