第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件.ppt

第五章土的力学性质（mechanic properties);工程实例：修建新建筑物：引起原有建筑物开裂;高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除;建筑物立面高差过大;建筑物过长;意大利比萨斜塔 ;50多年来，主体建筑下沉最多之处约1.9米，地面高低落差40多厘米。由于地基严重下沉，房屋结构变形、裂缝随处可见，建筑物内外连接的水、电管道断裂。;（墨西哥城）;称与容熄恰鲸冈买粮吝尼苛瘫亿卓引易擅鞠肾坷爆唐棘奈未炼纹霸呈媳掣第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件;蹬篙垣镍妊徊矢山益逞禽戚蟹巾砍荡龟拙丰钙钻撒肇烷噪扦仓氏姓燕吾徘第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件;咯镇航窗赔喷鞭檀弥在泉掂赐能岩杉怀酿黍蜜巳媚摈卤衍烦削匣止坞贤健第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件;卜吗凋跑不詹如沙袄系旧拿糠悠粹汛诚茧纶秉吃敌鬃舜日嗡双绍酮迈桩拿第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件第五章土的力学性质(压缩性和固结理论、抗剪性)课件;5.1土压缩性概述 (compression properties);土的压缩性—在压力的作用下土体体积缩小的特性;一、室内压缩试验及压缩性指标 1. 土的压缩性测试方法 2 .土的压缩性及其指标 二、饱和土中的有效应力(effective stress) 三、土的前期固结压力(pre-consolidation pressure) ;一、土的压缩性测试及压缩性指标;土变形的物理机制（原因）; ;一）、e - p曲线;压缩系数，KPa-1，MPa-1 ;称为压缩系数，KPa-1;单向压缩试验的各种参数的关系;e - lgP曲线;二）、原始压缩曲线、回弹曲线及再压缩曲线;1.土样试验成果如下，计算a1-2和Es1-2，并评价土的压缩性（土样1e0=0.8, 土样2e0=0.9 ）。;载荷试验：无侧限的原位试验（模拟实际受力、精度高） 1.方法：在试坑中用承压板直接对测试土层加压 设备主要部分：承压板规格、记录变形系统、加压系统（油压） 按深度：浅层试坑载荷试验、深层钻孔载荷试验 2.载荷试验P-S曲线形态（p83） oa:压密变形阶段，压力与s成直线关系，土粒发生铅直方向压密，土呈弹性变形。(compaction) ab:剪切变形段，压力超过pa，土在继续压密同时局部地区发生剪切变形，随p增大，剪切变形增大。 完全破坏阶段：p超过某临界值(critical value)时（ pb ），剪切变形形成连续滑动面，导致一部分土体相对另一部分土体滑动。 ;临塑荷载pa:由压密变形阶段过渡到剪切变形阶段的临界压力。Critical edge pressure 临界荷载pb:由剪切变形阶段过渡到完全破坏阶段的临界压力。 Critical load 3.载荷试验成果应用 用来测定地基土允许承载力； 用来确定土的变形模量： ;广义虎克定律： 泊松比：0.3~0.4，饱和土在不排水条件下接近0.5;结合有效应力原理讲述土压缩的过程 粗粒土、细粒土 主固结 次固结;三、 饱和土有效应力原理;1.饱和土中的应力形态;2.饱和土的有效应力原理;自重应力情况 （侧限应变条件） ;自重应力情况(overburden stress);海洋土;毛细饱和区; 1.弹性变形与残余变形 弹性变形：卸荷后可以恢复的变形 残余变形：卸荷后不可恢复的变形 弹性变形原因 残余变形原因 天然沉积土，原状土，扰动土; 2、前期固结压力：在历史上曾受到过的最大固结压力。 固结状态 Pc=P0 ，正常固结 (normal consolidation soil) PcP0， 超固结(over consolidation soil) PcP0， 欠固结(under-consolidation soil) 超固结比(OCR ):前期固结压力与目前所受上覆土层的自重压力之比以OCR表示。 ;卡萨格兰德图解法求前期固结压力;五、压缩性影响因素 土压缩变形量的大小：土的密实度（n、e）、土的连结力、土的内摩擦力； 压缩过程快慢：受K的影响，K大，透水性强，过程快； ;可溶盐：固体时有胶结—压缩性低 溶解时破坏连接，孔隙增大，压缩高 2.粗粒土：粒愈粗大，表面越粗糙，压缩阻力大，压缩量小而压缩过程快。 （二）含水量 1.细粒土：w和IL反映土的连结力，随着w和IL的增大，连结力减弱，土粒间距离增大，压缩量大，过程慢