土的压缩性与地基变形计算资料.pptxVIP

4　土的压缩性与地基变形计算; 压缩性：土在外荷载作用下体积缩小的特性。 一、地基压缩性原因： 外因：主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。 内因：土的三相组成;二、土的压缩性的两个主要特点 1、土的压缩主要是由于孔隙体积减小所引起的。 2、由于孔隙水的排除而引起的压缩对于饱和土而言是需要时间的（土的固结）。;2. 建筑地基严重下沉;3. 建筑物墙体开裂;4. 建筑物基础开裂;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。 ;侧限压缩试验;; 加荷前：; 试验结果; 压缩性指标： 压缩系数 a、切线斜率; 土的压缩曲线 ; 压缩模量（即侧限压缩模量）：土在完全侧限的条件下竖向应力增量△p与相应的应变增量 △ε 的比值。; 压缩指数; e、回弹曲线和再压缩曲线 ;什么叫土的压缩性?土体压缩变形的原因是什么?;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E 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;四、关于三种模量的讨论;什么叫土的压缩性?土体压缩变形的原因是什么?;什么叫土的压缩性?土体压缩变形的原因是什么?;固结实验得到的土的压缩性指标有哪些?;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。 ;;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;计算方法：; 已知 求 ; 加荷前：;1、基本假设 （1）计算土中附加应力时，地基土是均质、各向同性的半无限体。 （2）取基底中心点下的附加应力来计算各分层土的竖向压缩量，认为基础的平均沉降量s为各分层土竖向压缩量si之和。 即：;2.计算原理;3、公式解释;4、计算步骤;平均自重应力和平均附加应力;分层总和法是如何确定计算深度的？如何确定计算分层的？ ;分层总和法是如何确定计算深度的？如何确定计算分层的？ ;解：;（4）各分层自重应力平均值（ p1i）和附加应力平均值（△pi ）之和作为该分层受压后所受总应力p2i （5）确定压缩层深度：;;;沉降计算深度zn应该满足;各种假定导致 S’ 的误差，如： ①取中点下附加应力值，使 S’ 偏大; ②侧限压缩假定使计算值偏小； ③地基不均匀性导致的误差等。;基底附加应力;要点小结：;计算地基最终沉降量时比较分层总和法而言《规范》法在哪些方面做了改进？ ;例题;4.4 应力历史对地基沉降的影响;4.4.1 前期固结应力的确定; 正常固结土;; 超固结土; 欠固结土;4.3 地基沉降与时间的关系;上海展览中心馆： 展览馆中央大厅为框架结构，箱形基础，埋深7.27m；箱基顶面至塔尖，总高96.63m。地基为高压缩性淤泥质土。 1954年5月开工； 1954年年底地基平均下沉量为60cm； 1957年6月，最大下沉量146.55cm，最小122.8cm； 1979年9月，平均下沉量160cm。; 1、饱和土体渗流固结过程 ; 地基沉降与时间的关系;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； （6）土体变形完全是孔隙水压力消散引起的。 ; 达西渗透定律; 渗透定律;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