第三章 土的压缩与沉降.ppt

§3土的压缩性 §3.2 地基的最终沉降量计算 分层总和法 6.注意事项 ①自重应力σc由地表计起，附加应力σz由基底起算; ②通过比较自重应力σc与附加应力σz的大小确定压缩层总厚度； ③注意e1i与e2i的确定方法; ④此法可计算任意点处的最终沉降量。 §3土的压缩性 §3.2 地基的最终沉降量计算 要点小结： ① 准备资料 ② 应力分布 ③ 沉降计算 建筑基础（形状、大小、重量、埋深） 地基各土层的压缩曲线 计算断面和计算点 确定计算深度 确定分层界面 计算各土层的?ci，?zi 计算各层沉降量 地基总沉降量 自重应力 基底压力?基底附加应力 附加应力 ④ 结果修正 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1 土的压缩性 §3.2 地基的最终沉降量计算 §3.3 应力历史对地基沉降的影响 §3.4 地基变形与时间的关系 重点： 一维固结理论 地基变形与时间之间的关系：饱和土层的固结 固结沉降的速度 ？ 固结沉降的程度 ？ 问题： 饱和土中的应力形态 a a 有效应力σ’ a-a断面竖向力平衡： u：孔隙水压力 土骨架承担 土骨架传递 §3土的压缩性 有效应力原理 §3.4 地基变形与时间的关系 * * 第三章 土的变形性质与沉降计算 工程实例 §3土的变形性质与地基沉降计算 问题： 沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。 墨西哥某宫殿 地基：20多米厚的黏土 由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触 基坑开挖，引起阳台裂缝 建筑物立面高差过大 建筑物过长：长高比7.6:1 47m 39 150 194 199 175 87 沉降曲线(mm) §3土的变形性质与沉降计算 §3.1 土的压缩性 §3.2 地基的最终沉降量计算 §3.3 应力历史对地基沉降的影响 §3.4 地基变形与时间的关系 §3.1 土的压缩性 概念 压缩性： 土在压力作用下体积缩小的特性； 固结(Consolidation)： 土的压缩随时间而增长的过程； §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 水槽 内环 环刀 透水石 试样 传压板 百分表 施加荷载，静置至变形稳定 逐级加大荷载 测定： 轴向应力 轴向变形 试验结果： P1 s1 e1 e0 P t e s t P2 s2 e2 P3 s3 e3 侧限压缩试验（固结试验） §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 Water Air Solid Vs＝1 Vv＝e0 V＝1＋e0 H0 H0/(1+e0) Pi Water Air Solid Hi Hi/(1+ei) Si＝ΔHi Vs＝1 Vv＝ei 侧限条件下土样孔隙比的变化 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 侧限压缩试验（固结试验） Water Air Solid Vs＝1 Vv＝e0 V＝1＋e0 H0 H0/(1+e0) Pi Water Air Solid Hi Hi/(1+ei) Si＝ΔHi Vs＝1 Vv＝ei 或 式中 e0为土样的初始孔隙比，可以通过相关的土的三相比例指标得到； ΔHi为竖向压缩变形增量，也记为Si。 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 压缩曲线 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 100 1000 0.6 0.7 0.8 0.9 e p (lg) e-lgp曲线 e-p曲线 0 100 200 300 400 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 e p(kPa) 压缩系数 a1-2：100kpa—200kpa荷载段的压缩系数 常用作比较土的压缩性大小 0.1 低压缩性土 0.1-0.5 中压缩性土 ≥0.5 高压缩性土 a1-2 (MPa-1) 土的类别 土的压缩系数 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 Notes: 压缩曲线陡→a↑→压缩性高 Δp 0 100 200 300 400 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 e p(kPa) 土的压缩指数 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 e 100 1000 0.6 0.7 0.8 0.9 p (lg) e-lgp曲线 Cc 1 压缩指数 Cc↑→压缩性越高 土的压缩模量 §3土的变形性质与沉降计算 §3.1土的压缩性 侧限压缩模量,KPa ,MPa Δp 0 100 200 300 400 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 e p(kPa) Es↓→压缩性越高 特别注意：以上三个压缩性指标均是指某个荷载段的压缩特性。 同一土样，荷载段不同，压缩性指标也不同。 Es（压缩模量）---有侧限条件下的模量 E （弹性模量）---无侧限条件下的模量 回弹