第5章 土压缩性和固结(修改).pptVIP

土力学地基基础 Soil Mechanics and Foundation Engineering;;荷载作用下土体的压缩性; 土的压缩试验和固结试验; 地基最终沉降量的计算; 土的变形与时间关系(一维固结理论)。 ;土具有压缩性;§5.1 土的压缩性;2、固结与固结度 ; 对饱和土来说，土的压缩变形取决于土中水排出的快慢，即土的渗透性的大小。对于透水性大的砂土，压缩过程在加荷后较短时期即可完成；对于粘性土，尤其是饱和软粘土，压缩过程需要十几年甚至几十年压缩变形才能稳定。 主固结：依赖于孔隙水压力变化而产生的固结； 次固结：不依赖于孔隙水压力的变化，在有效应力 不变时，由于土体的蠕变而引起的固结称 为次固结。;加荷瞬间，σ=u而σ’=0。随着时间的增长，u下降，而σ’增长。当固结变相稳定时，u=0而σ’=σ，由此可见饱和土压密过程实际上是孔隙水压力逐渐消散，有效压力增加的过程。; 土的应力历史对土的压缩性的影响 土的应力历史：土体在历史上曾经受到过的应力状态 先期固结压力pc ：土在其生成历史中曾受过的最大有效固结压力 土层的先期固结压力对其固结程度和压缩性有明显的影响，用先期固结压力pc与现时的土压力p0的比值描述土层的应力历史，将粘性土进行分类 1.正常固结土先期固结压力等于现时的土压力pc＝p0 2.超固结土先期固结压力大于现时的土压力pcp0 3.欠固结土先期固结压力小于现时的土压力pcp0;水槽;1、压缩试验与e-p曲线;试验过程中的两个基本条件:受压前后土粒体积不变和土样横截面面积不变。;100;2、压缩性指标;2）压缩指数Cc：;3)压缩模量Es：; 压缩指数 是一个常数，不随 p的值而改变，其值越大，土的压缩性越高。 Cc0.2时，属于低压缩性土； Cc=0.2-0.4时，属于中等压缩性土； Cc0.4时，属于高压缩性土。 土的压缩模量Es的倒数称为土的体积压缩系数mv，其单位与压缩系数a的单位相同，表示单位压力的变化引起的单位体积的变化。 e-lgp坐标系中，卸载段与再压缩段的平均斜率称为回弹指数或再压缩指数Ce。;4）土的变形模量E 指的是土体在无侧限的情况下单轴受压时的应力和应变之比。 ;三.土压缩性的原位测试;欲完戈荷菠乒胳浑递指本呢纂亨饥溜砂回靖惮怀捐撒诫请孙杯仓炉忻馁搐第5章 土压缩性和固结(修改)第5章 土压缩性和固结(修改);试验加荷标准应符合下列要求： 加荷等级应不小于8级，最大加荷量不应小于设计荷载的2倍； 每级加荷后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每30min读一次沉降量，沉降量＜0.1mm/h认为稳定可以加下一次荷载； 除第一次，其后每次加荷，对松软土10～25kPa，对坚硬土50kPa。凭观测累计荷载下的沉降量s，直到达到以下状况终止加载：;5.2 饱和土体渗流固结理论;饱和土的一维固结理论;基本假定;微分方程及解析解;求解分析;傅立叶级数解收敛很快，当U 30%近似取第一项;各种情况下地基固结度的求解;三、例题分析;派轨来庸框项梯做俭旧酱泻个酮争釉意纱谗兜颅钻鬃恬蛹诀看屏塞切码剿第5章 土压缩性和固结(修改)第5章 土压缩性和固结(修改);§5.3 地基最终沉降量的计算; 地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。; 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。;1、基本假定和基本原理;2、计算公式：;3、计算步骤：;例题：某厂房为框架结构，柱基底面为正方形，边长l＝b＝4.0m，基础埋置深度为d＝1.0m。上部结构传至基础顶面荷重P＝1440kN。地基为粉质粘土，土的天然重度γ＝16.0kN／m3，土的天然孔隙比e＝0.97。地下水位深3.4m，地下水位以下土的饱和重度γsat＝18.2kN／m3。土的压缩系数：地下水位以上为a1＝0.30MPa-1，地下水位以下为 a2＝0.25MPa-1。计算柱基中点的沉降量。 解：绘制柱基剖面图与地基土的剖面图;计算地基土的自重应力： ;弃响绵旧鼎褐蜘助郴林羹蛛驶懈裴陀售炕真增袁辱铣踞银陵巩底坐党耀油第5章 土压缩性和固结(修改)第5章 土压缩性和固结(修改);藉粤肃奥疽瑟看资援扣郭家蚂基卿察弓璃虎妆渊楞氓逢纵恒秃古聊音卡屋第5章 土压缩性和固结(修改)第5章 土压缩性和固结(修改);嘛腋硒扶冻贪刨叭妊嘱铝雏豫肾旦蓄艰罐辐唉拿朴痞翌舅或答番熙戒缓围第5章 土压缩性和固结(修改)第5章 土压