5土力学1-第五章土的压缩性与地基沉降计算2讲解.ppt

本章提要 本章特点 学习难点;土的压缩变形问题;§5.1 概述 §5.2 土的压缩性试验及指标 §5.3 地基沉降实用计算方法 §5.4 饱和黏性土地基沉降与 时间的关系;§5.1 概述 ;§5.1 概述 ? §5.2 土的压缩性试验及指标 §5.3 地基沉降实用计算方法 §5.4 饱和黏性土地基沉降与 时间的关系;§ 5.2 土的压缩性试验及指标;§5.2 土的压缩性试验及指标;§5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§ 5.2土的压缩性试验及指标;现场载荷试验装置;载荷试验p~s曲线;§ 5.2 土的压缩性试验及指标;§ 5.2 土的压缩性试验及指标;§ 5.2 土的压缩性试验及指标;;§ 5.2土的压缩性试验及指标;§5.1 概述 ? §5.2 土的压缩性试验及指标? §5.3 地基沉降实用计算方法 §5.4 饱和黏性土地基沉降与 时间的关系;§5.3 地基沉降实用计算方法;地基的最终沉降量计算;地基的最终沉降量计算;; 计算公式：e-p曲线;优点: 可使用推定的原位压缩和再压缩曲线 可考虑土层的应力历史，区分正常固结土和超固结土分别进行计算; 计算公式：e-lgp曲线-正常固结土; 计算公式：e-lgp曲线-超固结土;;理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法; 计算步骤 ; 计算步骤 ; 计算步骤; 计算公式：e-p曲线; 例题5-1; 例题5-1（续）; 例题5-1（续）;;理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法; 计算步骤 ; 计算步骤 ; 计算步骤; 计算公式：e-p曲线; 结果修正;基底附加应力;§5.3 地基沉降实用计算方法;§5.3 地基沉降实用计算方法;§5.3 地基沉降实用计算方法;地基最终沉降量-原位压缩曲线法（P108~109）;① 准备资料; 可计算成层地基 ???计算不同形状基础 - 条性、矩形和圆形等 可计算不同基底压力分布 - 均匀、三角和梯形分布 参数的试验测定方法简单 已经积累了几十年应用的经验，适当修正。;§5.3 地基沉降实用计算方法;§5.1 概述 ? §5.2 土的压缩性试验及指标? §5.3 地基沉降实用计算方法? §5.4 饱和黏性土地基沉降与 时间的关系;§5.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系 ;关西国际机场;;饱和土一维渗流固结理论（Terzaghi渗流固结理论） 固结度的计算 有关沉降－时间的工程问题;渗透固结理论是针对土这种多孔多相松散介质,建立起来的反映土体变形过程的基本理论。土力学的创始人Terzaghi教授于20世纪20年代提出饱和土的一维渗透固结理论;Terzaghi一维渗流固结模型;钢筒 弹簧 水体 带孔活塞 活塞小孔大小;;§5.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系 ;固结过程中，u和??随时间变化，固结过程的实质就是土中两种不同应力形态的转化过程 超静孔压力u是由外荷载引起的，它是超出静水位以上的那部分孔隙水压力，u总=u静+u超静 侧限条件t=0时的超静孔压在数值上等于外荷载增量，也即，孔压系数：;土层是均质且完全饱和 土颗粒与水不可压缩 水的渗出和土层压缩只沿竖向发生 渗流符合达西定律且渗透系数保持不变 压缩系数a是常数 荷载均布,瞬时施加，总应力不随时间变化 土体变形完全是超孔隙水压力消散引起。;;;固体体积：;dt时段内：;Cv 反映土的固结特性：孔压消散的快慢－固结速度 Cv 与渗透系数k成正比，与压缩系数a成反比； 单位：cm2/s；m2/year，粘性土一般在 10-4 cm2/s 量级;方程求解 - 解题思路;u ：超静孔压 ??：有效应力 p ：总附加应力; 微分方程：;;; 微分方程：;;固结度的概念; 平均固结度Ut与沉降量St之间的关系; 均布荷载单面排水; 均布荷载单面排水; 均布荷载双面排水;§5.4饱和黏性土地基沉降与时间的关系 ;地基的平均固结度计算;;地基的平均固结度计算;有关沉降－时间的工程问题;§5.4饱和黏性土