土的压缩性和地基沉降计算安徽理工大学.pptVIP

一、压缩试验 1.压缩仪示意图 2.e-p曲线 地基沉降量计算 五、沉降分析中的若干问题 e A B C D m rmin 1 2 3 先期固结压力σp的确定：Casagrande 法 (f) B点对应于先期固结压力?p (b) 作水平线m1 (c) 作m点切线m2 (d) 作m1,m2 的角分线m3 (e) m3与试验曲线的直线段交于点B (a) 在e-lgσ’压缩试验曲线上，找曲率最大点 m ?p 地基沉降量计算 五、沉降分析中的若干问题 原位压缩曲线及原位再压缩曲线 e ab —— 沉积 bb’ —— 取样 b’cd —— 室内试验 地下水位上升 土层剥蚀 冰川融化 引起卸载， 使土处于回弹状态 原状土的原位压缩曲线： 客观存在的，无法直接得到 正常固结土： 超固结土： 地基沉降量计算 五、沉降分析中的若干问题 ① 确定先期固结压力σp ② 过e0 作水平线与σp作用线交于B。由假定①知，B点必然位于原状土的初始压缩曲线上； ③ 以0.42e0 在压缩曲线上确定C点，由假定②知，C点也位于原状土的初始压缩曲线上； 土样取出以后e不变，等于原状土的初始孔隙比e0，因而，（ e0, σp）点应位于原状土的初始压缩曲线上； ② 0.42e0时，土样不受到扰动影响。 a. 正常固结土 假定： 推定： 原位压缩曲线的近似推求 ④ 通过B、C两点的直线即为所求的位压缩曲线。 地基沉降量计算 五、沉降分析中的若干问题 b. 超固结土 假定： ① 土取出地面后体积不变，即（e0,σs）在原位再压缩曲线上； ② 再压缩指数Ce 为常数； ③ 0.42e0处的土与原状土一致，不受扰动影响。 推定： ① 确定σs ，σp的作用线； ② 过e0作水平线与 σs作用线交于D点； ⑤ 过B和C点作直线即为原位压缩压缩曲线。 ③ 过D点作斜率为Ce的直线，与σp作用线交于B点，DB为原位再压缩曲线； ④ 过0.42e0 作水平线与e-lgσ’曲线交于点C； 原位压缩曲线的近似推求 饱和土体渗流固结理论 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 * * 《土质学与土力学》 安徽理工大学资源与环境工程系 ★概述 ★土的压缩性 ★地基沉降量计算 ★饱和土体渗流固结理论 第六章 土的压缩性和地基沉降计算 概述 土具有压缩性 荷载作用 地基发生沉降 荷载大小 土的压缩特性 地基厚度 一致沉降 （沉降量） 差异沉降 （沉降差） 建筑物上部结构产生附加应力 影响结构物的安全和正常使用 土的特点 （碎散、三相） 沉降具有时间效应－沉降速率 概述 地 基 土 产 生 压 缩 的 原 因 外因： 1.建筑物荷载作用，这是普遍存在的因素； 2.地下水位大幅度下降，相当于施加大面积荷载； 3.施工影响，基槽持力层土的结构扰动； 4.振动影响，产生震沉； 5.温度变化影响，如冬季冰冻，春季融化； 6.浸水下沉，如黄土湿陷，填土下沉。 内因： 1.固相矿物本身压缩，极小，物理学上有意义，对建 筑工程来说没有意义的； 2.土中液相水的压缩，在一般建筑工程荷载 （100-600）Kpa作用下，很小，可不计； 3.土中孔隙的压缩，土中水与气体受压后从孔隙中 挤出，使土的孔隙减小。 压缩性 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性 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 土的固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程 压缩性 研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称固结试验 三联固结仪 压缩性 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 压缩性 研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律 Vv＝e0 Vs＝1 H0/(1+e0) H0 Vv＝e Vs＝1 H1/(1+e) p H1 s 土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变 土粒高度在受压前后不变 整理 其中 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 p 压缩性 e0 e p p e e-p曲线 二、压缩性指标 压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比