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1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 土的压缩性土的压缩性第三节第三节 地基最终沉降量计算地基最终沉降量计算第四节第四节 饱和土体渗透固结理论饱和土体渗透固结理论第五节第五节 地基容许沉降量和减小地基容许沉降量和减小 沉降危害的措施沉降危害的措施目目 录录第五章第五章 地基变形计算地基变形计算本章教学目的本章教学目的1.理解地基变形的原因和计算目的，记住地基最理解地基变形的原因和计算目的，记住地基最终沉降量的概念；终沉降量的概念；2.理解土体压缩变形的本质；理解土体压缩变形的本质；3.熟悉侧限压缩试验的仪器设备、试验原理、试熟悉侧限压缩试验的仪器设备、试验原理、试验成果图的绘制和物理意义；验成果
2、图的绘制和物理意义；4.理解并记住压缩系数、压缩指数、压缩模量和理解并记住压缩系数、压缩指数、压缩模量和变形模量的名称、表示符号、定义表达式、单变形模量的名称、表示符号、定义表达式、单位和物理意义；位和物理意义；5.理解并记住前期固结压力、超固结比的定义和理解并记住前期固结压力、超固结比的定义和物理意义；物理意义；6.了解前期固结压力的确定方法；了解前期固结压力的确定方法；7.掌握单向分层总和法和掌握单向分层总和法和计算地基最终计算地基最终沉降量的方法；沉降量的方法；8.理解并记住固结度、平均固结度的定义；理解并记住固结度、平均固结度的定义；9.掌握沉降与时间关系的计算；掌握沉降与时间关系的计
3、算；9.记住地基容许沉降量的含义，理解减小沉降危记住地基容许沉降量的含义，理解减小沉降危害的相关措施。害的相关措施。1.地基变形原因：主要由建筑物荷重产生的地基变形原因：主要由建筑物荷重产生的 附加应力而引起；附加应力而引起；2.地基变形特征：沉降量、沉降差、倾斜和地基变形特征：沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜；局部倾斜；3.地基变形计算的目的：在于确定建筑物可地基变形计算的目的：在于确定建筑物可能出现的最大沉降量和沉降差，为建筑物设计能出现的最大沉降量和沉降差，为建筑物设计或地基处理提供依据。或地基处理提供依据。第一节第一节 概述概述一、基本概念一、基本概念4.地基变形计算方法：实用计算，只考
4、虑最基本地基变形计算方法：实用计算，只考虑最基本的情况，忽略次要因素，在一系列假定简化的条件的情况，忽略次要因素，在一系列假定简化的条件下进行的。下进行的。5. 地基最终沉降量：指在外荷载作用下地基土层地基最终沉降量：指在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量，常简称地基被压缩达到稳定时基础底面的沉降量，常简称地基变形量或沉降量）。变形量或沉降量）。6.在地基变形计算中，还需要知道地基沉降与时在地基变形计算中，还需要知道地基沉降与时间的关系，计算不同时间的沉降量。间的关系，计算不同时间的沉降量。7.地基产生变形是因为土体具有可压缩的性能。地基产生变形是因为土体具有可压缩的性能。
5、第二节第二节 土的压缩性土的压缩性一、压缩变形的本质一、压缩变形的本质土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性特性在土的压缩过程中，假定土粒与水本身的微在土的压缩过程中，假定土粒与水本身的微小变形可忽略不计，土的压缩变形主要是由小变形可忽略不计，土的压缩变形主要是由于孔隙中的水和气体被排出，土粒相互移动于孔隙中的水和气体被排出，土粒相互移动靠拢，致使土的孔隙体积减小而引起的。靠拢，致使土的孔隙体积减小而引起的。因此，土体的压缩变形实质上是孔隙体积压因此，土体的压缩变形实质上是孔隙体积压缩，孔隙比减小所致。缩，孔隙比减小所致。二、土的压缩试验与压缩定律二、
6、土的压缩试验与压缩定律（一侧限压缩试验（一侧限压缩试验v压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的孔隙比孔隙比e与所受压力与所受压力P的关系曲线。的关系曲线。v土在压力增量不变情况下进行压缩时，压缩土在压力增量不变情况下进行压缩时，压缩变形的增量是递减的。变形的增量是递减的。压缩性曲线的形状与土样的压缩性曲线的形状与土样的成分、构造、状态及受力历成分、构造、状态及受力历史等有关。史等有关。压缩性不同的土，其压缩性不同的土，其e-p曲线曲线的形状不同。曲线愈陡，说的形状不同。曲线愈陡，说明压力增加时孔隙比减小得明压力增加时孔隙比减小得多，土易变形，压缩性愈高。多
7、，土易变形，压缩性愈高。压缩定律：在压力范围不大时，压缩定律：在压力范围不大时，孔隙比的减小值与压力的增加值孔隙比的减小值与压力的增加值成正比。成正比。（二压缩定律（二压缩定律1.压缩系数压缩系数e-p曲线上，当压力变化范围不大时，可将压缩曲线曲线上，当压力变化范围不大时，可将压缩曲线上相应一小段上相应一小段M1M2近似地用直线来代替。则近似地用直线来代替。则M1M2段的斜率可表示土的压缩性：段的斜率可表示土的压缩性：压缩系数是表征土压缩性大小的主要指标，压缩系数是表征土压缩性大小的主要指标，其值越大，表明在某压力变化范围内孔隙比减其值越大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高
8、。少得越多，压缩性就越高。 从右图可以看出：同一从右图可以看出：同一种土的压缩系数并不是常数，种土的压缩系数并不是常数，而是随所取压力变化范围的而是随所取压力变化范围的不同而改变。因此，评价不不同而改变。因此，评价不同类型和状态土的压缩性大同类型和状态土的压缩性大小时，必须以同一压力变化小时，必须以同一压力变化范围来比较，这样才具有可范围来比较，这样才具有可比性。比性。2.压缩指数压缩指数粘性土的Cc值一般在0.11.0之间 通过室内压缩试验求得不同压力下的孔隙比通过室内压缩试验求得不同压力下的孔隙比e值，值，将压缩曲线的横坐标用对数坐标表示，纵坐标轴不变。将压缩曲线的横坐标用对数坐标表示，纵
9、坐标轴不变。在一定压力在一定压力p之后，之后，e-lgp曲线是直线。曲线是直线。3.压缩模量侧限）压缩模量侧限） 压缩模量压缩模量Es指土在侧限压缩条件下竖向附加指土在侧限压缩条件下竖向附加压应力与应变增量之比，单位为压应力与应变增量之比，单位为MPa。 变形模量变形模量E指土在无侧限压缩条件下，压应指土在无侧限压缩条件下，压应力与相应的压缩应变之比，单位也是力与相应的压缩应变之比，单位也是MPa。 三、土的变形模量三、土的变形模量 压缩模量压缩模量ES指土在侧限压缩条件下竖向附指土在侧限压缩条件下竖向附加压应力与应变增量之比。加压应力与应变增量之比。变形模量与压缩模量的关系变形模量与压缩模量
10、的关系四、土的前期固结压力和四、土的前期固结压力和 天然土层的固结状态天然土层的固结状态u固结压力：是指土体在建筑物荷重或自重压力及固结压力：是指土体在建筑物荷重或自重压力及其它应力作用下，其变形随时间发展至完全稳定其它应力作用下，其变形随时间发展至完全稳定时所受到的有效应力。时所受到的有效应力。u前期固结压力前期固结压力(p)是指土层在地质历史上曾是指土层在地质历史上曾经受过的最大固结压力。经受过的最大固结压力。（一土的前期固结压力（一土的前期固结压力（二天然土层的固结状态（二天然土层的固结状态 s= z：自重应力：自重应力 p= s：正常固结土：正常固结土 这种土层沉积时间较长，这种土层沉
11、积时间较长，在其自重应力作用下已达到在其自重应力作用下已达到了最终的固结，沉积后土层了最终的固结，沉积后土层厚度没有什么变化，也没有厚度没有什么变化，也没有收到过侵蚀或其他卸荷作用收到过侵蚀或其他卸荷作用等。等。 p s：超固结土：超固结土 土层在过去地质历史上曾土层在过去地质历史上曾有过相当厚的沉积物，后来由有过相当厚的沉积物，后来由于地面上升或河流冲刷将上部于地面上升或河流冲刷将上部土层剥蚀掉等。土层剥蚀掉等。 p1 超固结土超固结土 OCR1 欠固结土欠固结土 五、前期固结压力的确定五、前期固结压力的确定(f) B点对应于先期固结压力点对应于先期固结压力p(b) 作水平线作水平线m1(c
12、) 作作m点切线点切线m2(d) 作作1m2 的角分线的角分线m3(e) m3与试验曲线的直线段与试验曲线的直线段交于点交于点B(a) 在在e-lg压缩试验曲线压缩试验曲线上找曲率最大点上找曲率最大点 me eBCDmrmin1 12 23 3 p卡萨格兰德方法卡萨格兰德方法第三节第三节 地基最终沉降量计算地基最终沉降量计算 地基最终沉降量：地基土在建筑物荷地基最终沉降量：地基土在建筑物荷载作用下，变形完全稳定时基底的最大竖载作用下，变形完全稳定时基底的最大竖向位移。向位移。 地基最终沉降量的计算方法：单向分地基最终沉降量的计算方法：单向分层总和法和层总和法和 推荐推荐方法。方法。（一基本假设
13、（一基本假设 1.地基是均质、各向同性的半无限线性变地基是均质、各向同性的半无限线性变形体，可按弹性理论计算土中应力；形体，可按弹性理论计算土中应力； 2.在压力作用下，地基土不产生侧向变形，在压力作用下，地基土不产生侧向变形，可采用室内侧限压缩试验得的压缩性指标计可采用室内侧限压缩试验得的压缩性指标计算沉降量；算沉降量； 3.只考虑竖向附加应力使土层压缩产生的只考虑竖向附加应力使土层压缩产生的地基沉降。地基沉降。一、单向分层总和法计算地基最终沉降量一、单向分层总和法计算地基最终沉降量（二基本原理（二基本原理 分层总和法就是采用土层一维压缩变分层总和法就是采用土层一维压缩变形量的基本计算公式，
14、利用室内压缩曲线形量的基本计算公式，利用室内压缩曲线成果，分别计算基础中心点下地基中各分成果，分别计算基础中心点下地基中各分土层的压缩变形量，最后将各分土层的压土层的压缩变形量，最后将各分土层的压缩变形量总和起来。缩变形量总和起来。（三单层土侧限压缩变形量的计算（三单层土侧限压缩变形量的计算1.根据根据e-p压缩曲线计算土层的压缩变形量压缩曲线计算土层的压缩变形量2.根据压缩系数根据压缩系数a计算土层的压缩变形量计算土层的压缩变形量3.根据压缩模量根据压缩模量Es计算土层的压缩变形量计算土层的压缩变形量（四多层土侧限压缩变形量的计算（四多层土侧限压缩变形量的计算 在地基可能受荷变形的压缩层范围
15、内，根据在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层；土的特性、应力状态以及地下水位进行分层； 然后按照前述公式计算各分层的沉降量然后按照前述公式计算各分层的沉降量Si； 最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量。最终沉降量。（五计算步骤（五计算步骤1划分土层划分土层 各天然土层界面和地下水位必须作为分层各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面；界面； 各分层厚度必须满足：各分层厚度必须满足： Hi0.4B2计算基底附加压力计算基底附加压力 p0 = p - D3计算各分层界面的计算各分层界面的sz和和z，绘制应力分
16、，绘制应力分布曲线布曲线4确定压缩层厚度确定压缩层厚度满足满足z=0.2sz的深度点可作为压缩层的下限的深度点可作为压缩层的下限对于软土则应满足对于软土则应满足z=0.1sz如某一深度以下都是压缩性很小的岩土层，则如某一深度以下都是压缩性很小的岩土层，则受压层只计算到这些地层的顶面即可。受压层只计算到这些地层的顶面即可。 5计算各分层加载前后的平均竖向应力计算各分层加载前后的平均竖向应力 p1i=szi ； p2i=szi+zi6)按各分层的按各分层的p1i和和p2i在在e-p曲线上查取相应的孔隙比或曲线上查取相应的孔隙比或确定确定a、Es 等其它压缩性指标等其它压缩性指标7)根据不同的压缩性
17、指标，选用公式根据不同的压缩性指标，选用公式(5-15) 、(5-16)计计算各分层的沉降量算各分层的沉降量Si8)按公式按公式(5-17)计算总沉降量计算总沉降量S建筑沉降观测值与单向分层总和法计算结果对比：建筑沉降观测值与单向分层总和法计算结果对比：坚硬地基，分层总和法计算的沉降量比实测值显著偏大坚硬地基，分层总和法计算的沉降量比实测值显著偏大软弱地基，计算值比实测值显著偏小软弱地基，计算值比实测值显著偏小缘由：缘由：分层总和法的假定条件与实际不符分层总和法的假定条件与实际不符取土样与实验环节上的影响取土样与实验环节上的影响没考虑地基基础与上部结构的共同作用没考虑地基基础与上部结构的共同作
18、用二、建筑地基基础设计规范二、建筑地基基础设计规范引荐引荐 的最终沉降量计算方法的最终沉降量计算方法 引入沉降计算经验系数引入沉降计算经验系数s，对计算结果进行修正，对计算结果进行修正，即我国即我国所推荐的方法。简所推荐的方法。简称称推荐法。推荐法。1.1.分层总和法的另一种形式分层总和法的另一种形式（一计算原理（一计算原理zi-1地基沉降计算深度地基沉降计算深度znzizzi-153 4612b12345612aip0ai-1p0p0p0第第n层层第第i层层ziAiAi-1其中：其中：zi-112345612aip0ai-1p0p0p0ziAiAi-1地基总沉降量为：地基总沉降量为：2推荐公
19、式推荐公式沉降计算经验系数沉降计算经验系数s查表查表5-2确确定定3.3.几点说明几点说明（二计算步骤（二计算步骤1)划分土层划分土层 各天然土层界面和地下水位必须各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面；各分层厚度必须满足作为分层界面；各分层厚度必须满足 Hi0.4B2)计算基底附加压力计算基底附加压力3) p0 = p - D4)计算各分层界面的计算各分层界面的sz和和 z；绘制应力分布曲；绘制应力分布曲线线5)确定压缩层厚度确定压缩层厚度5) 计算各分层加载前后的平均竖向应力计算各分层加载前后的平均竖向应力 p1i=szi ； p2i=szi+zi6) 按各分层的按各分层的p1i和和p2
20、i在在e-p曲线上查取相应的曲线上查取相应的孔隙比孔隙比e1i和和e2i7) 根据根据p1i、p2i、e1i和和e2i求出对应的求出对应的Esi8) 按公式按公式5-25计算未修正的总沉降量计算未修正的总沉降量S9) 按公式按公式5-26计算修正后的总沉降量计算修正后的总沉降量S三、例三、例题分析分析n【例】某厂房柱下单独方形基础，已知基础底面积尺寸为4m4m，埋深d1.0m，地基为粉质粘土，地下水位距天然地面3.4m。上部荷重传至基础顶面F1440kN,土的天然重度16.0kN/m,饱和重度 sat17.2kN/m，有关计算资料如下图。试分别用分层总和法和规范法计算基础最终沉降已知fk=94
21、kPa）3.4md=1mb=4mF=1440kN50 1002003000.900.920.940.96ep【解答】nA.A.按按单向分向分层总和法和法计算算1.1.划分土划分土层每每层厚度厚度hi 0.4b=1.6mhi 0.4b=1.6m，基，基础底面以下地下水位以上底面以下地下水位以上. .m m分分两两层，各，各1.2m1.2m，地下水位以下按，地下水位以下按1.6m1.6m分分层3.3.计算地基土的自重算地基土的自重应力力z的取值从基底面起算z(m)c(kPa)c(kPa)01.22.44.05.67.21635.2 54.4 65.9 77.4 89.02.2.计算基底附加算基底附
22、加压力力p0p03.4md=1mF=1440kNb=4m自重自重应力曲力曲线附加附加应力曲力曲线Z=0Z=1.2mZ=2.4mZ=4.0mZ=5.6mZ=7.2m4.4.计算基算基础中点下地基中附加中点下地基中附加应力力用角点法用角点法计算，算，过基底中点将荷基底中点将荷载面四等分，面四等分，计算算边长l=b=2ml=b=2m，l/b=1 z=4acp0 , acl/b=1 z=4acp0 , ac由表由表4-54-5确定确定z(m)z/bacz(kPa)z(kPa)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.60.25000.22290.15160.08400.05020.
23、032694.083.857.031.618.912.33.4md=1mF=1440kNb=4m自重自重应力曲力曲线附加附加应力曲力曲线Z=0Z=1.2mZ=2.4mZ=4.0mZ=5.6mZ=7.2m5.5.确定沉降确定沉降计算深度算深度znzn根据根据z = 0.2cz = 0.2c的确定原的确定原则，由，由计算算结果，取果，取zn=7.2mzn=7.2m6.6.计算各分算各分层加加载前后的平均前后的平均竖向向应力力z(m)z(kPa)z(kPa) sz(kPa)sz(kPa) sz sz /z/zzn (m)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.3
24、1635.254.465.977.489.00.240.147.2zz(kPa)(kPa)hi(mm)z(m)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.0szsz(kPa)(kPa)12001600160016001600szsz(kPa)(kPa)25.644.860.271.783.2zz(kPa)(kPa)88.970.444.325.315.6z+ szz+ sz(kPa)(kPa)114.5115.2104.597.098.83.4md=1mF=1440kNb=4m自重自重应力曲力曲线附加附加应力曲力曲线
25、Z=0Z=1.2mZ=2.4mZ=4.0mZ=5.6mZ=7.2m7.7.按各分按各分层的的p1ip1i和和p2ip2i在在e-pe-p曲曲线上上查取相取相应的孔隙比的孔隙比e1ie1i和和e2ie2iz(m)01.22.44.05.67.2hi(mm)12001600160016001600szsz(kPa)(kPa)25.644.860.271.783.2z+ szz+ sz(kPa)(kPa)114.5115.2104.597.098.8e1i0.9700.9600.9540.9480.944e2i0.9370.9360.9400.9420.94050 1002003000.900.92
26、0.940.96epz(m)01.22.44.05.67.2hi(mm)12001600160016001600e1i0.9700.9600.9540.9480.944e2i0.9370.9360.9400.9420.940e1i- e2i1+ e1i0.06180.01220.00720.00310.0021si(mm)20.214.611.55.03.48.8.计算每一算每一层土的沉降量土的沉降量SiSi9.9.计算算总沉降量沉降量S SnB.B.规范范 法法计算算1. sz 1. sz 、zz分布及分布及p0p0计算算值见分分层总和法和法计算算过程程2. 2. 确定沉降确定沉降计算深度算
27、深度zn=b(2.50.4lnb)=7.8m3. 3. 确定各确定各层EsiEsi4. 4. 根据根据计算尺寸，算尺寸，查表得到平均附加表得到平均附加应力系数力系数5. 5. 列表列表计算各算各层沉降量沉降量sisiz(m)01.22.44.05.67.200.30.61.01.41.8152925771615381617429e20.9370.9360.9400.9420.94054.77.8l/bz/b1.9aiaizi(m)10.9670.8580.6980.5730.4820.46300.29080.51580.69840.80250.86760.8861aizi- ai-1zi-1(
28、m)0.29080.22500.18260.10410.06510.0185Esi(kPa)7448si(mm)20.714.711.24.83.30.9s(mm)55.66.6.沉降修正系数沉降修正系数j s j s 根据根据Es =6.0MPa， fk=p0 ，查表得到，查表得到ys =1.1插值插值法）法）7.7.基基础最最终沉降量沉降量 s= ys s =61.2mm第四节第四节 饱和土体渗透固结理论饱和土体渗透固结理论一、一、Terzaghi一维渗透固结理论一维渗透固结理论（一模型分析（一模型分析 在整个渗透固结过程中，超静孔隙水压力在整个渗透固结过程中，超静孔隙水压力u和附加有效应
29、力和附加有效应力是深度是深度z和时间和时间t的函数。的函数。 一维渗透固结理论的目的：求解地基中超静一维渗透固结理论的目的：求解地基中超静孔隙水压力随时间和深度的变化。孔隙水压力随时间和深度的变化。 研究思路：在一定的基本假设前提下，建立研究思路：在一定的基本假设前提下，建立渗透固结微分方程，然后根据具体的起始条件和渗透固结微分方程，然后根据具体的起始条件和边界条件求解土中任意点在任意时刻的边界条件求解土中任意点在任意时刻的u或或，进，进而求得整个土层在任意时刻达到的固结度土层而求得整个土层在任意时刻达到的固结度土层中粒间有效应力占总应力的百分比）中粒间有效应力占总应力的百分比）（二基本假设（
30、二基本假设u土层是均质的、完全饱和的；土层是均质的、完全饱和的；u土粒和水是不可压缩的；土粒和水是不可压缩的；u水的渗出和土层的压缩只沿垂直方向发生；水的渗出和土层的压缩只沿垂直方向发生；u土中水的渗流符合土中水的渗流符合Darcy定律，且渗透系数定律，且渗透系数k 保持不变；保持不变；u孔隙比的变化与有效应力的变化成正比，且孔隙比的变化与有效应力的变化成正比，且压缩系数压缩系数a为常数；为常数；u外荷载是一次瞬时施加于土体的。外荷载是一次瞬时施加于土体的。（三固结微分方程的建立（三固结微分方程的建立固结微分方程：在饱和土体渗透固结过程中，土层固结微分方程：在饱和土体渗透固结过程中，土层内任一
31、点的超静孔隙水压力内任一点的超静孔隙水压力uz,tuz,t所满足的微分方程。所满足的微分方程。 从土层中深度从土层中深度z z处取一微元体断面积处取一微元体断面积=1=11 1，厚，厚度度=dz=dz，如右图所示，在此微元体中，固体体积，如右图所示，在此微元体中，固体体积在在dtdt时间内，微分单元被挤出的孔隙水量为时间内，微分单元被挤出的孔隙水量为设渗透固结过程中时间设渗透固结过程中时间t t的孔隙比为的孔隙比为e e，则孔隙体积，则孔隙体积则在则在dtdt时间内，微元体中体积的减小量为：时间内，微元体中体积的减小量为：uCv称为竖向固结系数，称为竖向固结系数，单位为单位为m2/a或或cm2
32、/a。u式式2称为一维渗流称为一维渗流固结微分方程。固结微分方程。u在一定的初始条件和在一定的初始条件和边界条件下，该方程边界条件下，该方程有解析解，可求得任有解析解，可求得任意时刻、任意深度的意时刻、任意深度的孔隙水压力值。孔隙水压力值。u固结微分方程初始和边界条件为：固结微分方程初始和边界条件为：（四一维固结微分方程的解析解（四一维固结微分方程的解析解u将固结微分方程将固结微分方程 与上述初始条件和边界条件一与上述初始条件和边界条件一u起构成定解问题。用分离变量法可求得微分方程的特解如下：起构成定解问题。用分离变量法可求得微分方程的特解如下：uH排水最长距离，排水最长距离，cm，当土层单面
33、排水时，当土层单面排水时，H等于土层等于土层的厚度；当土层为上下双面排水时，的厚度；当土层为上下双面排水时，H采用一半土层厚度。采用一半土层厚度。（五）（五） 固结度固结度u对某一深度对某一深度 z 处，有效应力处，有效应力zt对总应力对总应力 p 的比的比值，也即超静水压力的消散部分值，也即超静水压力的消散部分 u0-uzt 对初始对初始孔隙水压力孔隙水压力 u0的比值，称为该点的固结度。的比值，称为该点的固结度。土层的平均固结度指在时刻土层的平均固结度指在时刻 t ，土层骨架已经，土层骨架已经承担起来的有效应力与全部附加应力的比值。承担起来的有效应力与全部附加应力的比值。u上式化简得：上式
34、化简得：u实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五种情况种情况u情况情况1：基础底面积很大而压缩层很薄：基础底面积很大而压缩层很薄u情况情况2：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结u情况情况3：基础底面积较小，土层很厚：基础底面积较小，土层很厚u情况情况4：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物u情况情况5：基础底面积较小，土层不厚：基础底面积较小，土层不厚按固结度的定义，可以计算地基沉降与时间的关系按固结度的定义，可以计算地基沉降与时间的关系（六）（六
35、） 沉降与时间关系计算沉降与时间关系计算（1已知固结度已知固结度Ut求相应的时间求相应的时间t和沉降量和沉降量St 查查Ut-Tv据关系图表，确定据关系图表，确定Tv。 根据已知土层的根据已知土层的 k、a、e、H值计算值计算 Cv和和S。 根据根据 计算计算St 、根据、根据 计算计算t。（3已知某时间t，求相应的固结度Ut和沉降量St 根据已知土层的 k、a、e、H值计算 Cv和S。 根据Cv值和t值，根据 计算Tv 。 查Ut-Tv据关系图表，确定Ut。根据 计算St 。（2已知某时刻的沉降量St,求相应的固结度Ut和时间t。 根据已知土层的 k、a、e、H值计算 Cv和S。 根据 计算
36、Ut 。 查Ut-Tv据关系图表，确定Tv。根据 计算t例：某饱和粘土层厚10m，在大面积荷载P0=120kPa作用下，已知e=1，a=0.3MPa-1，k=1.8cm/year，双面排水条件下求1加荷一年时的沉降量；（2沉降量达140mm所需的时间。例：某饱和粘土层厚10m，在大面积荷载P0=120kPa作用下，已知e=1，a=0.3MPa-1，k=1.8cm/year，双面排水条件下求1加荷一年时的沉降量；（2沉降量达140mm所需的时间。复习要点复习要点Y压缩定律；压缩定律；Y压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量等的概压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量等的概念；念；Y前期固结压力的概念；前期固结压力的概念；Y超固结比的概念、如何判断天然土层的固结状态；超固结比的概念、如何判断天然土层的固结状态；Y分层总和法和规范法计算地基沉降量；分层总和法和规范法计算地基沉降量；Y固结度、平均固结度的概念；固结度、平均固结度的概念；Y沉降与时间关系的计算。沉降与时间关系的计算。
