《土力學(xué)課件土的壓縮性和地基沉降計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第四章土的壓縮性和地基沉降計算主要內(nèi)容4.1概述4.2土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)4.3地基的沉降量計算4.4應(yīng)力歷史對地基沉降的影響4.5地基沉降與時間的關(guān)系4.6地基沉降計算的其他情況4.7二維、三維滲流固結(jié)課題4.8地基允許變形值及防止地基有害變形的措施§4.1概述如果在地基上修建建筑物，地基土內(nèi)各點不僅要承受土體本身的自重應(yīng)力，而且要承擔(dān)由建筑物通過基礎(chǔ)傳遞給地基的荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力作用，這都將導(dǎo)致地基土體的變形。在附加應(yīng)力作用下，地基土土體變形，從而將引起建筑物沉降。為什么要研究沉降？基礎(chǔ)的沉降量或者

2、各部位的沉降差過大，那么將影響上部建筑物的正常使用，甚至?xí)＜敖ㄖ锏陌踩?。沉降、不均勻沉降工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。墨西哥某宮殿地基：20多米厚的粘土概述由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸沉降、不均勻沉降工程實例概述長高比過大的建筑物因不均勻沉降墻體產(chǎn)生裂縫47m3915019419917587沉降曲線(mm)中部沉降大——“八”字形裂縫沉降、不均勻沉降工程實例概述在外力作用下，土顆粒重新排列，土體體積縮小的現(xiàn)象稱為壓縮。通常，土粒本身和孔隙水的壓縮量可以忽略不計

3、，在研究土的壓縮時，認(rèn)為土體壓縮主要是孔隙中體積一部分水和空氣被擠出，封閉氣泡被壓縮。土的壓縮隨時間增長的過程稱為土的固結(jié)?！?.2土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)滲透性較大的土砂土，加荷后，孔隙中的水較快排出，壓縮完成得快；滲透性小的土粘土，加荷后，孔隙中的水緩慢排出，且土顆粒間的力作用使壓縮完成得慢。4.2.1土的壓縮性1土的壓縮試驗為了研究土的壓縮特性，通常可在試驗室內(nèi)進(jìn)行壓縮（固結(jié)）試驗，從而測定土的壓縮性指標(biāo)。室內(nèi)壓縮（固結(jié)）試驗的主要裝置為側(cè)限壓縮儀（固結(jié)儀）。用這種儀器進(jìn)行試驗時，由于剛性護環(huán)所限，試

4、樣只能在豎向產(chǎn)生壓縮，而不能產(chǎn)生側(cè)向變形，故稱為側(cè)限壓縮試驗。4.2.2壓縮試驗及壓縮性指標(biāo)土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)側(cè)限壓縮試驗固結(jié)容器：環(huán)刀、護環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設(shè)備：杠桿比例1:10變形測量設(shè)備側(cè)限壓縮儀（固結(jié)儀）支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)只在豎直方向上進(jìn)行壓縮變形是由孔隙體積的減小引起的土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)根據(jù)固結(jié)試驗各級荷載pi相應(yīng)的穩(wěn)定壓縮量Si，可求得相應(yīng)孔隙比ei建立壓力p與相應(yīng)的穩(wěn)定孔隙比的關(guān)系曲線，稱為土的壓縮曲線。1e0固體顆粒孔隙Howt

5、odetermineit?土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)2、壓縮性指標(biāo)（1）壓縮系數(shù)壓縮曲線反映了土受壓后的壓縮特性。土的壓縮系數(shù)是指土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效應(yīng)力增量的比值，即e－p曲線某范圍的割線斜率。01002003004000.60.70.80.91.0e(kPa)單位：Mpa-1土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)圖中所示為0.1、0.2MPa兩級壓力下對應(yīng)的壓縮系數(shù)，稱為a1-2，常用來衡量土的壓縮性高低。01002003004000.60.70.80.91.0e(kPa)土的類別a1-2(MPa-1)高壓

6、縮性土0.5中壓縮性土[0.1,0.5)低壓縮性土<0.1《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)土的固結(jié)試驗的結(jié)果也可以繪在半對數(shù)坐標(biāo)上，即坐標(biāo)橫軸p用對數(shù)坐標(biāo)，而縱軸e用普通坐標(biāo)，由此得到的壓縮曲線稱為e~lgp曲線。在較高的壓力范圍內(nèi)，e~lgp曲線近似地為一直線，可用直線的斜率——壓縮指數(shù)Cc來表示土的壓縮性高低，即式中，e1，e2分別為p1，p2所對應(yīng)的孔隙比。（2）壓縮指數(shù)土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)區(qū)別:前者隨所取的初始壓力及壓力增量的大小而異，而后者在較高的壓力范圍內(nèi)是常數(shù)。

7、（3）土的壓縮模量是指土體在側(cè)限條件下的豎向附加應(yīng)力與相應(yīng)的豎向應(yīng)變之比：1e1固體顆?？紫锻恋捏w積壓縮系數(shù)mv定義為土體在單位應(yīng)力作用下體積應(yīng)變,它與土的壓縮模量互為倒數(shù)。土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)1、現(xiàn)場荷載試驗教材117§4.2.3土的荷載試驗及變形模量土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)2、土的側(cè)壓力系數(shù)及變形模量土的側(cè)壓力系數(shù)，K0，是指側(cè)限條件下土中側(cè)向應(yīng)力與豎向應(yīng)力之比。土的變形模量，E0，是土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。相當(dāng)于理想彈性體的彈性模量，但是由于土體不是理想彈性體,故

8、稱為變形模量。E0的大小反映了土體抵抗彈塑性變形的能力。前面定義側(cè)限條件下的壓縮模量Es，與之有如下關(guān)系：K0與泊松比有如下關(guān)系：土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)變形模量E0與壓縮模量Es之間的關(guān)系推導(dǎo)：所以有根據(jù)定義土的壓縮性及壓縮性指標(biāo)土的彈性模量（楊氏模量）E，是指土體在無側(cè)限條件下瞬時壓縮的應(yīng)力與彈性應(yīng)變的比值。常用于估算建筑物初始瞬時沉降。壓縮模量Es和變形模量E0的應(yīng)變?yōu)榭倯?yīng)變，包括彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變。彈性模量E的應(yīng)變只包含