第四章 土的压缩性与地基沉降计算.ppt

1、求某一时刻t的固结度与沉降量 2、求达到某一固结度所需要的时间 3、根据前一阶段测定的沉降－时间曲线，推算以后的 沉降－时间关系 1、求某一时刻t的固结度与沉降量 2、求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间 3、根据前一阶段测定的沉降－时间曲线，推算以后的沉降－时间关系 对于各种初始应力分布，固结度均可写成： 二、固结度的计算 一点M： 地 层： 一层土的平均固结度 Uz,t=0～1：表征总应力中有效应力所占比例 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 1、基本概念 M 2、平均固结度Ut与沉降量St之间的关系 t时刻： 确定St的关键是确定Ut 确定Ut的核心问题是确定uz.t §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 在时刻t的沉降量与最终沉降量之比 二、固结度的计算 3. 地基沉降过程计算 1) 基本计算方法——均布荷载，单向排水情况 确定地基的平均固结度Ut 已知 解得 近似 简化 图表 讲义P35、教材P147，图4-29，曲线① §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 二、固结度的计算 Tv－反映固结程度 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 二、固结度的计算 不透水边界 透水边界 渗 流 1 2 3 （1） 压缩应力分布不同时 2) 常见计算条件 实践背景： H小，p大 自重应力 附加应力 自重应力 附加应力 压缩土层底面的附加应力还不接近零 情况2、3：解析公式（4-59）和（4-60） 图表：图4-29 情况4、5：叠加原理，公式（4-61）－（4-63） 计算公式： 应力分布： 1 2 5 3 4 基本情况： §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 3. 地基沉降过程计算 二、固结度的计算 不透水边界 透水边界 3. 地基沉降过程计算 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 二、固结度的计算 不透水边界 透水边界 渗 流 1 2 3 2) 常见计算条件 （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 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 二、固结度的计算 3. 地基沉降过程计算 透水边界 应力分布： 1 2 5 3 4 基本情况： 透水边界 H §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 三、有关沉降－时间的工程问题 t Tv=Cvt/H2 St=Ut S? §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 三、有关沉降－时间的工程问题 Ut= St /S? 从 Ut 查表（计算）确定 Tv §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 三、有关沉降－时间的工程问题 已知： t1－S1 t2－S2 公式计算a，b 计算t3－S3 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 三、有关沉降－时间的工程问题 四、固结系数确定方法 固结系数 Cv—反映固结速度的指标, Cv 越大，固结越快。 直接计算或直接量测误差太大 经验方法 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 四、固结系数确定方法 当U60%时二者非常接近 当U90%时二者差别逐渐加大 (2) 计算可得： (1) 经验方法一：时间平方根法 §4.4 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 四、固结系数确定方法 经验方法一：时间平方根法 O? S S90 S0=0 O A (e)Cv=0.848H2/t90 (a)消除瞬时沉降，确定原点0’ (b)试验曲线的直线段，表示为： (c)做直线 与试验曲线交于点A (d)点A对应于横坐标 (Tv=0.848) 变形特性测试方法 一、三轴压缩试验 二、侧限压缩试验 三、普遍应力－应变关系及本构模型 四、现场原位试验（自学） 一维压缩性及其指标 一、e - ?’ 曲线 二、e - lg?’ 曲线 三、先期固结压力 四、原位压缩曲线及再压缩曲线 一、单一土层一维压缩问题 二、地基最终沉降量分层总和法 三、地基沉降计算的若干问题 地基的最终沉降量计算 一、一维渗流固结理论 二、固结度的计算 三、有关沉降－时间的工程问题 四、固结系数的测定 五、多维渗流固结理论简介（自学） 饱和土体的渗流固结理论 §4土的压缩性与地基沉降计算 小结 。。。 这一问题受到国际土木工程届的关注，使人们意识到岩土工程以及培养岩土工程人才的重要性。 对情况2，地基土变为超固结土，在同样荷载作用下，其沉降量比情况1多S0 近似为侧限条件，不