地质学课件-土的压缩性与地基沉降计算.pptVIP

图5-2压缩试验曲线 图5-3压缩前后土的体积变化 图5- 4压缩曲线 图5-5e-lgp曲线 图5-6确定pc的方法 图5-7天然土层的三种固结情况 图5-8载荷试验 图5-9荷载强度与下沉量关系 图5-17分层总和法沉降计算 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 《土质学与土力学》多媒体课件 人防工程教研室 赵佩胜 制作 土的压缩性与地基沉降计算 第一节 概 述 土体在压力作用下体积缩小的特性叫土的压缩性。地基土在上部荷载作用下产生应力和变形，地基土竖直方向的变形称为沉降。土体产生压缩变形的原因主要有三方面： 1、土颗粒骨架的压缩变形； 2、土中孔隙水的压缩变形； 3、土中孔隙水和气体的挤出、排出，土体变密实引起土的压缩变形。 由于一般建筑物产生的附加应力都较小（100~300kPa），此时土颗粒及水的压缩量很小，可以忽略不计，而孔隙水和气体排出是土体变形的主要原因。 第二节 研究土压缩性的试验及指标 一、室内侧限压缩试验与压缩模量 1、压缩试验与压缩曲线 为研究土的压缩性规律，通常进行室内压缩试验。试验是在无侧胀条件下，对土体分级施加竖向压力，测记每级压力下不同时间土的竖向变形量和压缩稳定后的变形量（图5-1）。根据试验结果和计算可以绘制：e~p曲线。根据前面分析，土的压缩变形主要由土中孔隙水及气体的排出，孔隙减少，这样可用孔隙比的变化来反映土体的变形。 2、压缩性指标 在压缩（e~p）曲线上任取两点作割线，则割线的方程为： 这就是压密定律的表达式，其中比例常数为割线的斜率，称为土的压缩系数。 ※压缩系数的定义： 压缩系数不是常数，为了评价土的压缩性，工程实用上常以p1=100kPa，p2=200kPa时的压缩系数a1~2作为评价指标。 土 的 压 缩 性 低压缩性土 中压缩性土 高压缩性土 压缩系数MPa-1 ※土压缩模量： 3、前期固结压力和土的天然固结状态 从e~lgp曲线上反映的压缩规律，可发现有一拐点，这是土层历史上承受过的最大固结应力，称为先（前）期固结压力。其确定方法为卡萨格兰地提出的（图5-6）。 确定了先期固结压力，可以作出土层原始压缩曲线和判断天然土的固结状态。根据土层的前期固结压力和目前的上覆压力情况，将土分为超固结土、正常固结土和欠固结土。一般用固结比OCR的大小来判断。 二、现场载荷试验及变形模量 室内试验是在无侧限条件下进行的，与实际受力情况不同，有一定的局限性。为研究和计算的需要，应进行现场载荷试验。 载荷试验方法：将一定尺寸的载荷板置于试坑中的土层表面，然后在载荷板上分级加载，测记每级荷载下载荷板的下沉稳定时的读数（图5-8）。 根据试验成果绘制成p~s曲线，由曲线直线段，根据弹性力学解答： 可求得变形模量： 第三节 地基沉降实用计算方法 地基沉降计算包括两个方面的内容，一是基础最终沉降量的计算，也就是基础的最大沉降量，这是在工程中首要关注的问题，也是本介绍的主要内容；另一个是沉降的时间过程（固结理论），是研究计算沉降发生变化的趋势，将的下一节中介绍。 一、弹性理论法计算沉降 1、基本假设 弹性理论方法是假定地基土为半无限弹性体，用布西奈斯克竖向位移解答计算在荷载作用下地表的沉降量。 2、计算公式（绝对刚性基础） 设在地表上作用分布荷载，