第四章土的压缩与固结(一)2015.10.ppt

p(lg) 超固结土原位再压缩曲线的推求 确定pc,ps的作用线 因为pcps,点D(e0,ps)位于再压缩曲线上 过D点作斜率为Ce的直线DB，DB为原位再压缩曲线 以0.42e0在压缩曲线上确定C点，BC为原位初始压缩曲线 DBC即为所求的原位再压缩和压缩曲线 推定方法 原位再压缩曲线 小 结 ? - p（或??）曲线 e – p（或??）曲线 e – lgp（或lg??）曲线 先期固结压力 原位压缩曲线及原位再压缩曲线 由侧限压缩试验整理得到的三条常用曲线 单一土层一维压缩问题 基本假定： 1、土粒本身的压缩忽略不计，土的压缩完全是孔隙体积减少的结果； 2、土体无侧向变形，仅在竖向压缩； 3、土层均匀，在其厚度范围内，压力均匀分布 H H/2 H/2 计算简图 p σz=p 压缩前 压缩后 （a）e-p曲线 （b）e-lgp曲线 计算公式：e-p曲线 单一土层一维压缩问题 e e1 e2 p1 p2 p p 自重应力状态 附加应力状态 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 单一土层一维压缩问题 计算公式：e-lgp曲线-正常固结土 单一土层一维压缩问题 可使用推定的原位压缩曲线的Cc值进行计算： p(lg) 推定的原位压缩曲线 实验室试验结果 Cc 计算公式：e-lgp曲线-超固结土 单一土层一维压缩问题 可使用推定的原位压缩和再压缩曲线的Cc和Ce值进行计算： pc p(lg) 推定的原位压缩曲线 推定的原位再压缩曲线 Cc Ce 当p2pc 当p2pc p H ?,e1 e p H/2 H/2 σz=p 计算步骤： 单一土层一维压缩问题 确定： 查定： 算定： 以公式 为例 e1 e2 p p1 p2 理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法 假设基底压力为线性分布 附加应力用弹性理论计算 侧限应力状态,只发生单向沉降 只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降 将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和： 基本假定和基本原理： 地基最终沉降量分层总和法 t S 粘性土地基的沉降量S由机理不同的三部分沉降组成： 初始瞬时沉降 Sd ：在不排水条件下，由剪应变引起侧向变形导致 主固结沉降 Sc ：由超静孔压消散导致的沉降，通常是地基变形的主要部分 次固结沉降 Ss ：由于土骨架的蠕变特性引起的变形 粘性地基的沉降类型 Sd ：初始瞬时沉降 Ss: 次固结沉降 Sc：主固结沉降 总变形： 最终沉降量S∞： t?∞时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。 不可压缩层 可压缩层 σz=p p 以一维侧限应力状态土的压缩特性为基础的分层总和法 计算方法： 计算步骤 地基最终沉降量分层总和法 d 地面 基底 计算深度 ? p p0 ?d ?z ?sz 原地基的自重应力分布?sz 基底附加压力p0 确定地基中附加应力?z分布 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加?Si ?sz从地面算起； ?z从基底算起，由基底附加应力p0=p-?d引起 计算步骤 地基最终沉降量分层总和法 ... ... 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加?Si 经验法： 一般土层：σz=0.2σsz 软土层：σz=0.1σsz 规范法：?S??0.025S 经验公式：Zn=B(2.5-0.4lnB) 计算到压缩性较大土层底面 d 地面 基底 计算深度 ? p p0 ?d ?z ?sz ?z 计算步骤 地基最终沉降量分层总和法 原地基的自重应力分布?sz 基底附加压力p0 确定地基中附加应力?z分布 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加?Si 不同土层界面 地下水位线 每层厚度不宜?0.4B或4m ?z 变化明显的土层，适当取小 Hi d 地面 基底 计算深度 ? p p0 ?d ?z ?sz ?szi ?zi d 地面 计算深度 ? p p0 ?d ?z ?sz 计算公式：e-p曲线 地基最终沉降量分层总和法 对土层i有： 压缩前 p1i=?szi e1i 压缩后 p2i=?szi+?zi e2i Hi ?szi ?zi 地基最终沉降量分层总和法 d 地面 计算深度 ? p p0 ?d ?z ?sz 计算公式：e-lgp曲线 对土层i有： 压缩前 p1i=?szi e1i 压缩后 p2i=?szi+?zi e2i Hi ?szi ?zi 计算公