土力学与地基基础（第三版）第4章讲解.ppt

*第4章土的压缩性与计算地基变形4.1土的压缩性一、概念：地基土在压力作用下体积减小的特性VPPV产生压缩的原因（1）、土有孔隙：内因（2）、外荷载作用：外因P空气水土颗粒孔隙（土中水、气从孔隙中排出，使孔隙体积减小）二、压缩系数a1、土的压缩试验侧限压缩试验P=1001P=200P=300P=5002342、压缩系数ɑ:单位：KN/m2e-p曲线ɑ越大、e-p曲线愈陡,土的压缩性愈高，越易压缩2结论：（1）、怎样评价地基土的压缩性？取p=100和P=200所对应的ɑ来评价1（2）、工程上怎样按ɑ1-2来划分地基土的？a1-20.1Mpa-1属低压缩性土。0.1≤a1-20.5Mpa-1属中压缩性土。a1-2≥0.5Mpa-1属高压缩性土。3、压缩模量Es压缩模量：土在完全侧限条件下的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比。Es越小，表示土的压缩性越高。4、土的变形模量E0（1）.以载荷试验测定土的变形模量E0（2）、变形模量E0：P---S曲线根据载荷试验的观测数据，绘制荷载与稳定沉降的关系曲线（p~s曲线）。用载荷试验来测定土的变形模量，费时、费力，且费用较高，对于深层土的试验结果可靠性较差。现应着重发展现场快速测定变形模量的方法（旁压试验、触探试验等）。（3）.变形模量与压缩模量压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的有效应力与相应的应变的比值。变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与相应的应变的比值5、土的弹性变形和残余变形P＝100P＝100h1h24.2地基最终沉降量计算1、地基最终沉降量：地基在建筑物荷载作用下,最后的稳定沉降量。2、计算方法：分层总和法和《规范》推荐法一、分层总和法1、假定：1)地基土是一个均匀、等向的半无限空间弹性体。2)地基土层受荷后不能发生侧向变形。目的：可利用侧限压缩试验的指标。3)基础沉降量根据基础中心点下土柱所受的附加应力σz进行计算。4)基础最终沉降量等于基础底面下某一深度范围内各土层压缩量的总和。该深度以下土层的压缩变形值小到可以忽略不计。2、地基沉降计算深度Zn地基沉降计算深度的下限，一般取地基附加应力等于自重应力的20%处，即σz=20%σc,但在该深度以下如有高压缩性土，则应继续向下计算至σz=10%σc处；在沉降计算深度范围内存在基岩时，Zn可取至基岩表面为止。3、计算方法及步骤1)按比例尺绘出地基剖面图和基础剖面图。2)计算基底的附加应力和自重应力。3)确定地基压缩层厚度。4)计算分层一般hi≤0.4b(b为基础宽度)。还需考虑下述条件：A、地质剖面图中的不同土层，应为分层面。B、地下水位，应为分层面。C、基底附近附加应力变化大，分层厚度应小些，使各计算分层的附加应力分布可视为直线。5)绘出自重应力和附加应力分布图。6)计算各层压缩量及总沉降量。4、沉降量计算公式（1）、各分层沉降量：（二）分层总和法1)分层计算的原因：?土层性质不同；?精度要求。2)公式：（2）、最终沉降量计算公式4.3地基沉降与时间的关系固结：土的压缩随时间增长的过程称为固结。对于透水性大的无粘性土，其压缩过程在很短时间内就可以完成。而透水性小的粘性土，其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多。一、土的渗透性：指水流通过土中孔隙难易程度的性质,

1、土的渗透性的指标：渗透系数K2、渗透系数测定方法：

现场渗透实验试坑注水法：非饱和土抽水法：饱和土室内渗透实验常水头试验变水头试验（1）常水头实验法：保持水头在整个实验过程中不变适用：透水性较强的粗粒土；（2）变水头试验：3、影响因素（1）土粒大小与级配愈粗，愈均匀，愈浑圆，k则愈大细粒土颗粒愈细，粘粒愈多，k愈小（2）土的密实度土愈密实，孔隙比愈小，k愈小（3）水的温度：随温度升高，k大（4）封闭气体含量渗透面积减小