中南大学土力学()分析报告.ppt

为无量纲数，称为时间因数，反映超静孔压消散的程度也即固结的程度 渗流 z u0=p 不透水 排水面 H Tv=0 Tv=0.05 Tv=0.2 Tv=0.7 Tv=∞ 从超静孔压分布u-z曲线的移动情况可以看出渗流固结的进展情况 u-z曲线上的切线斜率反映该点的水力梯度水流方向 思考：两面排水时如何计算？ 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 一点M的固结度：其有效应力??zt对总应力?z的比值 Uz,t=0～1：表征一点超静孔压的消散程度 z H ??z u o M ?z Ut=0～1：表征一层土超静孔压的消散程度 一层土的平均固结度 五、固结度 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 平均固结度Ut与沉降量St之间的关系 t时刻： 确定沉降过程也即St的关键是确定Ut 确定Ut的核心问题是确定uz.t 固结度等于t时刻的沉降量与最终沉降量之比 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 均布荷载单向排水 图表解： P120，图4-24 一般解： 近似解： 简化解 Ut是Tv的单值函数，Tv可反映固结的程度 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 0.0 0.2 0.4 0.001 0.1 1 时间因数 Tv 固结度 Ut ? ? ? 0.6 0.8 1.0 0.01 不透水边界 透水边界 渗 流 1 2 3 三种基本情况 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 （1） 压缩应力分布不同时 工程背景 H小，p面积大 自重应力 附加应力 底面接近零 自重应力 附加应力 和3类似底面不接近零 公式(4-46)-(4-53)，图4-29 叠加原理，公式(4-54) - (4-55) 计算公式 应力分布 基本情况 1 2 3 4 5 不透水 透水 pa pb ? =1 =? =0 1 1 常见计算条件 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 （2）双面排水时 无论哪种情况，均按情况1计算 压缩土层深度H取1/2值 应力分布 基本情况 1 2 3 4 5 透水 透水 2H 常见计算条件 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 求某一时刻t的固结度与沉降量 Tv=Cvt/H2 St=Ut S? t 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间 Ut= St /S? 从 Ut 查表（计算）确定 Tv 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 固结系数 Cv为反映固结速度的指标, Cv 越大，固结越快，确定方法有四种： 直接计算法 直接测量法 时间平方根法—经验方法 时间对数法—经验方法 固结方程： 六、固结系数的确定 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 1、直接计算法 k与a均是变化的 Cv在较大的应力范围内接近常数 精度较低 压缩试验? a 渗透试验? k 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 2、直接测量法 压缩试验? S-t曲线 因为 Ut=90% ? Tv=0.848 由于次固结，S∞不易确定 存在初始沉降，产生误差 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 S O S90 A S60 Ut?60%时二线基本重合，之后逐渐分开 当Ut=90%时， 3、时间平方根法 校正初始沉降误差 去除次固结影响 ? ? 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 S O S90 A 绘制压缩试验S-t1/2 曲线 做近似直线段的延长线交S轴于S0，即为主固结的起点，dS为的初始压缩量 从S0作直线S0A，其横坐标为直线?的1.15倍 直线S0A与试验曲线之交点A所对应的t值为t90 dS S0 ? 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 土的弹性变形性质 土的压缩性、压缩试验及试验方法 测定土的变形模量 分层总和法 太沙基一维固结方程的推导 饱和粘土固结的基本概念及有关固结 度的计算 e p(lg) 在先期固结压力?p附近发生转折，据此可确定?p B A C D ?p AB：沉积过程，到B点应力为?p BC：取样过程，应力减小，先期固结压力为?p CD：压缩试验曲线，开始段位于再压缩曲线上，后段趋近原位压缩曲线 原位压缩曲线 沉积过程 取样过程 压缩试验 第四章：土的压缩性与地基沉降计算 e p(lg) C D 在e-lgp曲线上