压缩性和沉降计算.pptVIP

4土的压缩性与地基沉降计算*三、普遍应力－应变关系及本构模型1.土变形的物理机制（原因）土受力以后为什么会表现出上述变形特性？——土的特殊性弹性变形体应变主要是由于孔隙体积变化引起的；剪应变主要是由于土颗粒的大小和排列形态变化引起的。接触点处弹性变形弹性挠曲变形颗粒滚爬的可逆性封闭气泡受压塑性变形大孔隙消失接触点颗粒破碎颗粒相对滑移扁平颗粒断裂§4.1变形特性测试方法剪胀性与围压有关碎散性记忆性结构性§4.1变形特性测试方法*31s-s1e2131s-s1e21非线性弹性31s-s1e132431s-s1e1324弹塑性线弹性-理想塑性31s-s1efs1E31s-s1efs31s-s1efs1E2.土的本构模型§4土的压缩性与地基沉降计算三、普遍应力－应变关系及本构模型§4.3地基的最终沉降量计算*研究表明：粘性土地基在基底压力作用下的沉降量S由三种不同的原因引起次固结沉降Ss主固结沉降完成以后，在有效应力不变条件下，由于土骨架的蠕变特性引起的变形。这种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕变性质，既包括剪应变，又包括体应变。初始沉降(瞬时沉降)Sd有限范围的外荷载作用下地基由于发生侧向位移(即剪切变形)引起的。主固结沉降(渗流固结沉降)Sc由于超孔隙水压力逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的。是地基变形的主要部分。§4土的压缩性与地基沉降计算tSSd：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降4土的压缩性与地基沉降计算*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=pp§4.3地基的最终沉降量计算主固结沉降4土的压缩性与地基沉降计算*地基最终沉降量分层总和法地基沉降计算的若干问题单一土层一维压缩问题4.3地基的最终沉降量计算§4土的压缩性与地基沉降计算*§4.3地基的最终沉降量计算1、计算简图压缩前压缩后侧限条件σz=ppHH/2H/2γ,e1一、单一土层一维压缩问题（a）e-σ′曲线（b）e-lgσ′曲线§4土的压缩性与地基沉降计算*ee1e2p1p2p§4.3地基的最终沉降量计算2、计算公式一、单一土层一维压缩问题（a）e-σ′曲线§4土的压缩性与地基沉降计算*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§4.1变形特性测试方法§4.2一维压缩性及其指标§4.3地基的最终沉降量计算§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*1、基本假定和基本原理理论上不够完备，缺乏统一理论；单向压缩分层总和法是一个半经验性方法。§4.3地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法（a）基底压力为线性分布（b）附加应力用弹性理论计算（c）只发生单向沉降：侧限应力状态（d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降（e）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：§4.3地基的最终沉降量计算*2、计算步骤§4土的压缩性与地基沉降计算二、地基最终沉降量分层总和法情况1不考虑地基回弹的情形：沉降量从原基底算起；适用于基础底面积小，埋深浅，施工快。考虑地基回弹的情形：沉降量从回弹后的基底算起；基础底面大，埋深大，施工期长。情况2d地面基底已知：地基各土层的压缩曲线?原状土压缩曲线§4土的压缩性与地基沉降计算*d地面基底2、计算步骤－情况1§4.3地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法(a)计算原地基中自重应力分布(b)基底附加压力p0pp0?d?p0=p-?d(c)确定地基中附加应力?z分布自重应力附加应力(d)确定计算深度zn①一般土层：σz=0.2σsz；②软粘土层：σz=0.1σsz；③一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)；④基岩或不可压缩土层。沉降计算深度σsz从地面算起；σz从基底算起；σz是由基底附加应力p-γd引起的§4.3地基的最终沉降量计算*2、计算步骤－情况1§4土的压缩性与地基沉降计算二、地基最终沉降量分层总和法(a)计算原地基中自重应力分