土力学-地基的沉降计算1讲解.ppt

第四章 土的变形性质及 地基沉降计算 1 ? 第一节 土的弹性变形性质 ? 第二节 土的压缩性 ? 第三节 土体变形模量的试验测定方法 ? 第四节 地基沉降计算 ? 第五节 沉降差和倾斜 ? 第六节 饱和粘土渗透固结和太沙基一维固结理论 ? 第七节 固结系数 Cv 的确定 ? 第八节 饱和粘土地基沉降的计算 ? 第九节 多维固结理论简介（自学） ? 第十节 粘土的流变性质（自学） 主 要 内 容 2 学习要点 ： ? 1 、土的压缩性及其指标 ? 2 、地基沉降计算 ? 3 、饱和粘土的渗透固结理论 3 为什么要研究土的压缩性？ 研究基础 土的三相物理指标 土的渗透性 地基中的应力计算 地基沉降计算 工程应用 土的三相性 多孔介质 外荷载的作用下 土体变形 侧向位移 竖直位移 地基沉降 地基沉降计算 产生附加应力 土的压缩性 平均总沉降 不均匀沉降 相邻基础的 沉降差 4 2m 4m 确定 地基沉降 （竖向位移）是主要目的 Palacio de las Bellas Artes,Mexico City 墨西哥城艺术宫的下沉 墨西哥城下的土层为：表层为人工 填土与砂夹卵石硬壳层，厚度 5m ，其 下为火山灰形成的 超高压缩性淤泥， 天然孔隙比高达 7 ～ 12 ，含水率 150 ～ 600% ，层厚达数十米。该艺术宫沉降 量高达 4m ，并造成邻近的公路下沉 2m 。 ? 实 例 5 建筑物的不均匀沉降，墨西哥城 6 由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触 7 基坑开挖，引起阳台裂缝 8 ? 一、土的压缩性 ? 二、压缩试验及压缩曲线 ? 三、土的压缩指标 ? 四、应力历史对粘土压缩性的影响 ? 五、先期固结压力的确定及校正压缩曲线 土的压缩性及其指标 9 一、土的压缩性 compressibility ? 土发生压缩的原因 （ 1 ）土颗粒的压缩 （ 2 ）水的压缩 （ 4 ）孔隙的减小 ≈0 对大多数土来说，气体被排出 在压力作用下，颗粒位置的发生改变，孔隙减小，土体变 得密实，即发生 压缩 。 ≈0 （ 3 ）孔隙中的气体 对饱和土，这一过程还伴随着孔隙水的排出，称为 渗透固结 。 土在外力作用下体积减小的特性称为 土的压缩性 。 10 ? 1 、土中孔隙的存在是土体产生压缩的主要原因。 —— 认为在外力作用下，土体压缩变形只是孔隙体积减小的结果 通过试验测得竖向压力与孔隙比的关系曲线（ 压缩曲线 ）， 来反映土的压缩性。 ? 2 、土体孔隙中的水和气体的排出才能使土体压缩变形。 —— 如果没有孔隙中水和气体的排出，土体很难有压缩变形。 ? 3 、土体的压缩过程具有时间效应。 —— 土的压缩是随着水和气体的排出逐渐发生的，因而压缩过程 是时间的函数。 ? 4 、土体压缩量的大小和土体的初始密实度有关。 土体压缩的特性： 11 土的固结： 土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程 砂性土 粘性土 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 透水性好，水易于排出 影响土体压缩性的两个要素 1 、土的类别 2 、土的应力历史 在地质历史中承受过高压的土体 压缩性小 在地质历史中没有承受过高压的土体 压缩性大 12 二、压缩试验及压缩曲线 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 支架 加 压 设 备 固结容器 变形测量 13 （ 1 ） 压缩容器的构造 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。 14 刚性护环 加压活塞 透水石 环刀 底座 透水石 土 样 荷 载 孔隙比 e 与压缩量 s 之间的关系 s s s s s v h h h A h A h h