土力学和地基基础4.pptVIP

4、土的压缩性和地基沉降计算; 4.1 土的压缩性 土的压缩性高低，常用压缩性指标定量表示。压缩性指标，通常由工程地质勘察取天然结构的原状土样，进行室内压缩试验测定。 ;4.1.1 室内压缩试验 (1)试验仪器 (2)试验方法：侧限压缩试验 ;(3)试验结果（土的压缩曲线图片） ;(4)试验结果（孔隙比）的推导 ;4.1.2 土的压缩性指标 (1)土的压缩系数 ;为了便于比较，通常采用压力段由p1=100kPa 增加到p2=200kPa 时的压缩系数a1-2来评定土的压缩性如下：;(2)土的压缩指数;(3)土的压缩模量 ;(4)土的回弹再压缩曲线及回弹再压缩模量;4.1.3 土的压缩性原位测试 原位测试方法适用于： 地基土为粉、细砂、软土，取原状土样困难。 国家一级工程、规模大或建筑物对沉降有严格要求的工程。 原位测试方法包括： 载荷试验、静力触探试验、旁压试验等; 载荷试验示意图;反压重物;载荷试验结果分析图－地基土的变形模量;土的弹性模量 定义:土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变比值。 如果在动荷载（如车辆荷载、风荷载、地震荷载）作用时，都是可恢复的弹性变形。;变形模量、压缩模量的关系 σx=σy=K0σz;1.地基的最终沉降量：是指地基在建筑物等其它荷载作用下，地基变形稳定后的基础底面的沉降量。 ;2.地基沉降的原因： 外因：主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。（宏观分析） 内因：土的三相组成。（微观分析） ;;B)内因:土由三相组成，具有碎散性，在附加应力作用下土层的孔隙发生压缩变形，引起地基沉降。;3.计算目的：预知该工程建成后将产生的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，判断地基变形是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时，为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建筑物的安全。 S[S] 满足设计要求 S[S] 不满足设计要求;（墨西哥城）;计算方法：;;;4.计算原理;确定基础沉降计算深度;6. 公式解释：;;;沉降计算深度zn应该满足;地基沉降计算中的有关问题;沉降分析中的若干问题;3.土的应力历史对土的压缩性的影响;4.3 ???基沉降与时间的关系;4.3.1 饱和土的有效应力原理; 1、饱和土体渗流固结过程 ;;2、两种应力在深度上随时间的分布;3、不同排水条件下一维渗流固结过程; 4、土的单向固结理论－太沙基一维固结理论 适用条件：荷载面积远大于压缩土层的厚度，地 基中孔隙水主要沿竖向渗流。 单向固结微分方程及其解答 基本假定： （1）土中水的渗流只沿竖向发生，服从达西定律； （2）土的渗透系数和压缩系数为常数； （3）土颗粒和土中水都是不可压缩的； （4）土是完全饱和的均质、各向同性体； （5）外荷是一次瞬时施加。 ;单向固结微分方程 式中 为土的竖向固结系数， k－渗透系数 a－压缩系数、 e－天然孔隙比 ;5、固结度 （1）定义： ;当压缩应力分布与排水条件都相同时，达到同一固结度所需时间之比等于排水距离H的平方之比。; 4.3.3 地基沉降与时间关系计算步骤 （1）计算地基最终沉降量； （2）计算地基附加应力沿深度的分布； （3）计算土层的竖向固结系数和时间因子； （4）求解地基固结过程中某一时刻t沉降量。