《土力学和 与基础工程》课件2.8 地基沉降和 与时间的关系.pptVIP

2－8 地基变形与时间的关系;2.8.2 饱和土的渗流固结; 饱和土体的渗透固结理论;2 饱和土的渗流固结力学模型;3 两种应力在深度上随时间的分布;模型介绍;附加应力的分担作用：;1) 单向固结微分方程;不透水的非压缩层;分析可见：;据达西定律：;2) 单元体的变形条件;(“ －”号表示随t的增加，V减小);3) 单元体的连续渗流条件：;式中：对压密定律取微分形式有：de= ?a?d??;令：;t = 0 和0? z ? H 时，u=P0;;式中：Uz,t — 深度z处某一时刻t的孔隙水压力；;H — 压缩土层最远的排水距离，当土层为单面排水时，H取土层的厚度：双面排水，水由土层中心分别向上下两 方向排出，此时H应取土层厚度之半；;3 固结度概念;据分层总和法公式，固结度为：;式(3－54)′表明土中孔隙水压力向有效应力转化过程的完成程度。;将式:;上式为收敛很快的级数，当Ut30%时，可近似地取其中第一项，即：;图中;实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五种情况： 情况1：基础底面积很大而压缩层很薄 情况2：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结 情况3：基础底面积较小，土层很厚 情况4：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物 情况5：基础底面积较小，土层不厚;2.8.4 地基沉降与时间关系计算;按固结度的定义计算地基沉降与时间的关系;（2）已知地基的最终沉降量，求土层达到一定沉降量所需要的时间 ①根据已知的S∞和给定的 St，计算Ut ②根据α值和Ut值，查图表求Tv ③根据已知的Cv、H和Tv，计算 t; 例：已知某饱和粘土层厚8m，其底面为坚硬不透水层。该粘土层在自重应力作用下已固结完成，在大面积荷载P0=150kPa作用下，土层的初始孔隙比e=1.2，压缩系数a=0.3MPa-1，渗透系数K＝0.015m/年。试计算：1、加荷一年时地基的沉降量；2、 沉降量达139mm时所需的时间。;解：1、计算地基最终沉降量；;2、计算t=1年时的沉降量(单面排水，H＝8m);?=1，查图3－53得固结度U1＝0.47，故一年时的沉降量为；;同理，由?=1查图3－53得时间因数Tv＝0.67，因此所需时间为；;2.8.5 地基沉降与时间经验估算法;2 对数曲线式;2.8.6 地基瞬时沉降与次固结沉降 ;1 瞬时沉降计算;2 次固结沉降计算; 单向固结理论计算结果与实测的沉降与时间关系出入较大。 原因：单向固结理论计算的固结过程，接近土样在侧限压缩试验中的固结过程。只有当基础面积很大，压缩土层厚度小于基础宽度一半时，才接近于单向固结条件。;荷载;2.9 建筑物沉降观测与地基变形允许值 ;2.9.2 建筑物的沉降观测;（墨西哥城）;本章小结及教学要求： ; 熟练掌握地基最终沉降量的计算方法(分层总和法、《规范》)法； 了解土层的应力历史对土体工程性质的影响； 了解地基沉降与时间的关系，掌握固结度的概念，理解单向固结理论； 知道防止地基有害变形的措施。 ;End