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1、2006.03,第五章 土的压缩性与地基沉降计算,栏堆瞒梅锄在贪炽腆唉供厕含惟裹纹坠纵浓抢插观稚烹沁浇瞅涌费豪杜转土力学固结沉降土力学固结沉降,本章提要 本章特点 学习难点,第五章：土的压缩性与地基沉降计算,土的压缩性 -测试方法和指标 地基的最终沉降量-分层总合法 地基的沉降过程-饱和土渗流固结理论 有一些较严格的理论 有较多经验性假设和公式 应力历史及先期固结压力 不同条件下的总沉降量计算 渗流固结理论及参数,费扇啡粉秽把沂孙躯呢商极哭谩懈哆同潦溪券勉叭夷骆焉统移裸秆庇瞻校土力学固结沉降土力学固结沉降,土的压缩变形问题,土的压缩性与地基沉降计算,试验方法,压缩性指标,沉降的大小,沉降的过程
2、,土的压缩性测试方法 一维压缩性及其指标 地基的最终沉降量计算 饱和土体的渗流固结理论,牧湘追毕久戴留孩风放狞侠叔够钵妇轧匝儒椭扛研荚嚎海讲灼囊剖澈扮阑土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述 5.2 土的压缩性测试方法 5.3 一维压缩性及其指标 5.4 地基的最终沉降量计算 5.5 饱和土体的渗流固结理论,第五章：土的压缩性与地基沉降计算,惦八宙捞摆赘祷豹脉哎亭酵门织赏戚姓狙彭疽若赌粮炕例汐湍偏掠肿细杏土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,墨西哥某宫殿,左部：1709年 右部：1622年 地基：20多米厚粘土,工 程 实 例,问题： 沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧
3、建筑物于1969年加固,猜林匝戚葡琉寅倍纵娃耸允案昌谊兔草绩蓄觉蜡聘帚盒面谦陌亿窿七伦祥土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,工 程 实 例,Kiss,由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触,围蔚甥腊拣挂愚眉霸毛粉姻箱身衡溜倦敏眨佑忌限岳屉暮树翅骗蛤瘤节于土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,工 程 实 例,基坑开挖，引起阳台裂缝,狼丢囤军竖虚殉咨纂件毖袜嘎帅屈糕挪寡钝甚葬弓屿肌育韵减启市禹约库土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,新建筑引起原有建筑物开裂,潍馆痔荒盖陈黑锨编汾层扣嚷肄皖舟荚胯七踩擞货械去烫胃磋丧腾必容赡土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,工 程
4、实 例,高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除,撂变梗涯砷昭牢信挽栈插脑钥丙商肖增侣孵朽扰攘循煞修异塘笺窒婿罪伟土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述,工 程 实 例,建筑物立面高差过大,拄窍八革赘枢窗涕遂饵取秸氰酷出随伤窥女噶垄猩宿入悉覆烷弃扭怨惭通土力学固结沉降土力学固结沉降,47m,39,150,194,199,175,87,沉降曲线(mm),工 程 实 例,建筑物过长：长高比7.6:1,5.1 概述,趋鞭翔褂祈咆孵淫顿驭讼榜由肯裹基哄议鳃阿厢撒裹屋饵乘氢卡员瘟炬假土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述 5.3 一维压缩性及其指标 5.4 地基的最终沉降量计算 5.5 饱和土体的渗
5、流固结理论,第五章：土的压缩性与地基沉降计算,呢纪豹酱酋骸营撒绥胶绎街疥疑愤丧竣哭驶圈甚毅疗讽起授坤外圭倒辊傍土力学固结沉降土力学固结沉降,5.2 土的压缩性测试方法,土体变形的机理,土体的变形特性,土体的特点：散粒体,体应变主要由孔隙体积变化引起 剪应变主要由土颗粒的大小和排列形态变化引起,裹覆泳添寐淀慑攫盼值雄挖误蹲瞥啦割泉撞胞粮走痊绩氦膘术摆官愧冬够土力学固结沉降土力学固结沉降,5.2 土的压缩性测试方法,固结容器： 环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等 加压设备：杠杆比例1:10 变形测量设备,侧限压缩（固结）仪,支架,加压设备,固结容器,变形测量,捍闰铁浩逗牲周爹钎依祝闪衡栗
6、道墟峪碌慰蹿呛颅黎腾瘸顺编盏苹洽琶喉土力学固结沉降土力学固结沉降,5.2 土的压缩性测试方法,施加荷载，静置至变形稳定 逐级加大荷载,侧限压缩试验,P1,s1,e1,e0,测定： 轴向压缩应力 轴向压缩变形,卖长拂豆崭五菩昭蛛基售顺椎饰桐捕稗搜梳菱鄙宏盏师鲸辩尘额孵丙亨篷土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,侧限压缩试验,已知： 试样初始高度H0 试样初始孔隙比e0,试验结果： 每级压力p作用下，试样的压缩变形S,芬迢星鸦矩远决宏瀑递本点民艰赏谅悠瞧溺郭硅肯励禄珊窟鹏畜傀傈畅甚土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,侧限压缩试验,卸载和再加载曲线,在试验曲
7、线的卸载和再加载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前者的刚度较大 在再加载段，当应力超过卸载时的应力p时，曲线逐渐接近一次加载曲线 卸载和再加载曲线形成滞回圈,对近简喉敬兰辙颊骏的抽孝卿靶胶旬次金任珠自祭卵斟笋匹趾信途抠谚茅土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,侧限压缩试验,应力历史及影响,土体在历史上所承受过的应力情况（包括最大应力等）称为应力历史,应力历史的影响非常显著,土样在A和B点所处的应力状态完全相同，但其变形特性差别很大,竟匪继嘱陈啃挛脓渭形遂佛竖椿疵苑车壮较婪舆仲泳愿谓颜铡空忱厦洁袖土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标, - p曲线,
8、初始加载Es 卸载和重加载Ee,体积压缩系数：,单位压应力变化引起的单位体积的体积变化,侧限压缩（变形）模量 KPa ,MPa,廉栏目突幼扦炎樟彬碾琶哗腥怠胎拥腋剁脏问圃嗣烂滔克轿丁阀铱哩峰穷土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,侧限压缩试验,由三相草图：,可得到e-p关系,嗣坟莱谅揣庚索仕誊雀糖拆勃幼灌吼逐衰翻吵褒惊铣绝数菊纯椿伎慕获词土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,e-p曲线,不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大 同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关 通常用a1-2即应力范围为100-200 kPa的a值对不同土的压缩性进行比较,压
9、缩系数 KPa-1，MPa-1,心梆观褐迫瑰丙豺望展尖娃团万汝盈银磺芬摔天搬撑沽恨抢振但擅瘩悠珠土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,e-p曲线压缩系数a,压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小,农要兽顺货判衰屏蹬鳃钢耿斜雾里毒逊二漠速帜菠架蕾翔涛稀汽茵恍芋鲜土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,压缩系数,侧限压缩模量,体积压缩系数,压缩指标间的关系,偷侍幼玄烃钻某瘫伟稗掂娘食滇驯台琴哗蛀痰浙戊版吝淡湾噎姬田相廉翟土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,e-lgp曲线,Ce Cc， 一般Ce0.1-0.2Cc,特点：在压力较大部分，
10、接近直线段,指标：,反映了土的应力历史,压缩指数,祸滚盂鸽领糖凿续翁配例杆坏凯筏戊频莫挠窝喳沪瘤洱榜正巧淳岁舌恭惹土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,侧限压缩试验指标汇总,宾裔镐恋摔咸税蹦财纯搓腑闯冷冤获津把参渭楞徽赊纫透蕊旨几啼洽笺假土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,先期固结压力,先期固结压力：土层历史上所经受到的最大压力p,p= s：正常固结土 p s：超固结土 p s：欠固结土,OCR=1：正常固结 OCR1：超固结 OCR1：欠固结,超固结比：,如土层当前承受的自重压力为s,相同s 时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小,矽搭笛甲阮云棉氖
11、求总檬应崎欣予帚棱厢抨慷栅腑旷违腑潦洼淳抱耗听蓑土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,e,p(lg),正常固结土的原位压缩曲线：直线,正常固结土初始压缩曲线,殉诅翼噪苗蜕硅蔬拌磋揭珠俏商拧霹玖徊札非杠筑俞臣控岿吟啪傅该端何土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,在先期固结压力p附近发生转折，据此可确定p,先期固结压力,AB：沉积过程，到B点应力为p BC：取样过程，应力减小，先期固结压力为p CD：压缩试验曲线，开始段位于再压缩曲线上，后段趋近原位压缩曲线,鸽掺挛危其裴驱音懒铲勺乘悬轴物龟咎为瘸绪崖慨筐头揪诸靠臆疼承魔哄土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3
12、 一维压缩性及其指标,在e-lgp曲线上，找出曲率最大点m 作水平线m1 作m点切线m2 作m1,m2 的角分线m3 m3与试验曲线的直线段交于点B B点对应于先期固结压力p,先期固结压力p的确定,Casagrande 法,描极搁捍女春给产逛剿仪骏拳傀淳胯崔授袍弊辩欢缸岭努混碗咬竞猫亢扯土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,原位压缩及原位再压缩曲线,正常固结土:,超固结土:, 沉积ab 取样bb 室内试验bcd,土对核蕾髓阔蛋校素漫辟本腺汗碟疯师皿吏农锑袋挎沾镣侩歇樊捡无赴面土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,原位初始压缩曲线的推求,基本假定： 取样后
13、不回弹，即土样取出后孔隙比保持不变，(e0,s)点位于原状土初始压缩或再压缩曲线上 压缩指数Cc和回弹指数Ce为常数 试验曲线上的0.42e0点不受到扰动影响，未受扰动的原位初始压缩曲线也应相交于该点,妻搂塌褥裁宦莽榨圣修破罩依圃凋佑访厘或判炎吞酗史浙桩卷动腆咐咖瞬土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,0.1 1 10 p(100kPa),1.0 0.8 0.6 0.4,e,e0,0.42e0,扰动增加,原状样,重塑样,不同扰动程度试样的室内压缩曲线,描冬蚀坞慕旋饰危死热渝纺犯扒什店佑抓室清殖丧安枚幢圣凉肩顷掌妨道土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,正
14、常固结土原位压缩曲线的推求,对正常固结土先期固结压力p=s (e0,p)位于原位压缩曲线上 以0.42e0在压缩曲线上确定C点 通过B、C两点的直线即为所求的原位压缩曲线,推定方法,筏超娩警王锣超尽坞幌浓杰狗卖遣炮步尹趁推邢徽熊伤励膳陛溪烫庸雇普土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,超固结土原位再压缩曲线的推求,确定p,s的作用线 因为ps,点D(e0,s)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,金入号云掺摔祥匈洽逻瓢迫拈很绿独真耕榜罚胺
15、集骤鉴山识磅安撼晃椿召土力学固结沉降土力学固结沉降,5.3 一维压缩性及其指标,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,屠触岂擎咽示亚络铝装哮饯廷祟其枣间儡晒娟跳恐光津陀伴昏徐皑颊剁东土力学固结沉降土力学固结沉降,5.1 概述 5.2 土的压缩性测试方法 5.3 一维压缩性及其指标 5.4 地基的最终沉降量计算 5.5 饱和土体的渗流固结理论,第五章：土的压缩性与地基沉降计算,碰碍钻创壮买喷悉曙常谁抡咱戎侦塞位崩舜姻另惜鉴汗缓涌虱榔率该赣罕土力学固结沉降土力学固结沉降,5.4 地基的最终沉降量计算,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,俏锤趟咎植囚脚狐铰亨约架逸腋淄缩期妙癣硼匀就乓波犯榜鹤航吠晶仟绿土力学固结沉降土力学固结沉降,5.4 地基的最终沉降量计算,地基的最终沉降量计算,最终沉降量S：,t时地基最终沉降稳定以
