土力学固结沉降PPT课件下载推荐.ppt

1、右部：1622年年地基：地基：20多米厚粘土多米厚粘土工工 程程 实实 例例问题：问题：沉降沉降2.2米，且左右米，且左右两部分存在明显的两部分存在明显的沉降差。左侧建筑沉降差。左侧建筑物于物于1969年加固年加固5.1 5.1 概述概述 工工 程程 实实 例例Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触5.1 5.1 概述概述 工工 程程 实实 例例基坑开挖，引起阳台裂缝基坑开挖，引起阳台裂缝5.1 5.1 概述概述 新新建建筑筑引引起起原原有有建建筑筑物物开开裂裂5.1 5.1 概述概述 工工 程程 实实 例例高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破

2、拆除高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除5.1 5.1 概述概述 工工 程程 实实 例例建建筑筑物物立立面面高高差差过过大大47m3915019419917587沉降曲线沉降曲线（mm）工工 程程 实实 例例建筑物过长：长高比建筑物过长：长高比7.6:17.6:15.1 5.1 概述概述 5.1 5.1 概述概述 5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算5.5 5.5 饱和土体的渗流固结理论饱和土体的渗流固结理论第第五五章：土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性与地基沉降计算5.2 5.2 土的压缩性测试方法土的压缩性测试方法土体

3、变形的机理土体变形的机理 弹性变形弹性变形 接触点处弹性变形接触点处弹性变形 弹性挠曲变形弹性挠曲变形 颗粒翻转的可逆性颗粒翻转的可逆性 封闭气泡受压封闭气泡受压 塑性变形塑性变形 大孔隙消失大孔隙消失 接触点颗粒破碎接触点颗粒破碎 颗粒相对滑移颗粒相对滑移 扁平颗粒断裂扁平颗粒断裂土体的变形特性土体的变形特性土体的特点：散粒体土体的特点：散粒体F体应变主要由孔隙体积变化引起体应变主要由孔隙体积变化引起F剪应变主要由土颗粒的大小和排列形态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5.2 5.2 土的压缩性测试方法土的压缩性测试方法F 固结容器：固结容器：环刀环刀、护环护环、导环导环、透

4、水透水石石、加压上盖加压上盖和量表架等和量表架等F 加压设备：加压设备：杠杆比例杠杆比例1:101:10F 变形测量设备变形测量设备侧限压缩（固结）仪支架支架加加压压设设备备固结容器固结容器变形测量变形测量5.2 5.2 土的压缩性测试方法土的压缩性测试方法施加荷载，静置至施加荷载，静置至变形稳定变形稳定逐级加大荷载逐级加大荷载百分表百分表加压上盖加压上盖试样试样透水石透水石护环护环环刀环刀压缩压缩容器容器n 侧限压缩试验侧限压缩试验P1s1e1e0pte stn 测定：测定：轴向压缩应力轴向压缩应力 轴向压缩变形轴向压缩变形P2s2e2P3s3e35.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性

5、及其指标侧限压缩试验百分表百分表试样试样环刀环刀P1S1e1e0pte stP2S2e2P3S3e3n 已知：已知：试样初始高度试样初始高度H H0 0 试样初始孔隙比试样初始孔隙比e e0 0n 试验结果：试验结果：每级压力每级压力p p作用下，作用下，试样的压缩变形试样的压缩变形S S5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标初始初始加载加载卸载卸载再加载再加载一次一次加载加载侧限压缩试验n 卸载和再加载曲线卸载和再加载曲线 pF在试验曲线的卸载和再加在试验曲线的卸载和再加载段，土样的变形特性同载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前初始加载段明显不同，前者的刚度较大者的刚度

6、较大F在再加载段，当应力超过在再加载段，当应力超过卸载时的应力卸载时的应力 p时，曲线时，曲线逐渐接近一次加载曲线逐渐接近一次加载曲线F卸载和再加载曲线形成滞卸载和再加载曲线形成滞回圈回圈5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标侧限压缩试验n 应力历史及影响应力历史及影响n土体在历史上所承受过的土体在历史上所承受过的应力情况（包括最大应力应力情况（包括最大应力等）称为等）称为应力历史应力历史初始初始加载加载卸载卸载再加载再加载 p应力历史的影响应力历史的影响非常显著非常显著F土样在土样在A和和B点所处的应力点所处的应力状态完全相同，但其变形状态完全相同，但其变形特性差别很大特性差别

7、很大AB 5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标-p曲线初始加载初始加载Es卸载和重加载卸载和重加载EeP1s1e1e0pte stP2s2e2P3s3e31 1Es1 1Eep（kPa）=s/H0n 体积压缩系数：体积压缩系数：单位压应力变化引单位压应力变化引起的单位体积的体起的单位体积的体积变化积变化n侧限压缩（变形）模量侧限压缩（变形）模量KPa,MPa5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标1e0e孔隙孔隙固体固体颗粒颗粒H0Se侧限压缩试验由三相草图：由三相草图：可得到可得到e-p关系关系5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标e-pe-p曲线曲

8、线ep0100200 3000.60.70.80.91.0e ep（kPa）F不同土的压缩系数不同，不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大越大，土的压缩性越大F同种土的压缩系数同种土的压缩系数a不是不是常数，与应力常数，与应力p有关有关F通常用通常用a1-2即应力范围为即应力范围为100-200 kPa的的a值对不值对不同土的压缩性进行比较同土的压缩性进行比较n压缩系数压缩系数KPa-1，MPa-15.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标e-p曲线曲线压缩系数压缩系数a土的类别土的类别a1-2（MPa-1）高压缩性土高压缩性土0.5中中压缩性土压缩性土0.1-0.5低低压缩性

9、土压缩性土0.1压缩系数压缩系数a1-2常用作常用作比较土的压缩性大小比较土的压缩性大小压缩系数：压缩系数：0100200 3000.60.70.80.91.0e epep（kPa）5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标n压缩系数压缩系数n侧限压缩模量侧限压缩模量n 体积压缩系数体积压缩系数压缩指标间的关系压缩指标间的关系1e0e孔隙孔隙固体固体颗粒颗粒e5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标10010000.60.70.80.9eC Cc c1 11 1C Ce ep（kPa，lg）e-lgp曲线曲线Ce 回弹指数回弹指数 （再压缩指数）（再压缩指数）Ce s：超

10、固结土超固结土 p1OCR1：超固结超固结OCR1OCR s,点点D（D（e e0 0,s s）位于再位于再压缩曲线上压缩曲线上F过过D D点作斜率为点作斜率为CeCe的直线的直线DBDB，DBDB为原位再压缩曲线为原位再压缩曲线F以以0.42e0.42e0 0在压缩曲线上确定在压缩曲线上确定C C点，点，BCBC为原位初始压缩曲线为原位初始压缩曲线FDBCDBC即为所求的原位再压缩和即为所求的原位再压缩和压缩曲线压缩曲线n 推定方法推定方法原位再压原位再压缩曲线缩曲线5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标小小 结结F -p（或（或）曲线）曲线F e p（或（或）曲线）曲线F e

11、 lgp（或（或lg）曲线）曲线F 先期固结压力先期固结压力F 原位压缩曲线及原位再压缩曲线原位压缩曲线及原位再压缩曲线由侧限压缩试由侧限压缩试验整理得到的验整理得到的三条常用曲线三条常用曲线5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 土的压缩性测试方法土的压缩性测试方法 5.3 5.3 一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标 5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算5.5 5.5 饱和土体的渗流固结理论饱和土体的渗流固结理论第第五五章：土的压缩性与地基沉降计算土的压缩性与地基沉降计算5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算tSn粘性土地基的沉降量粘性土地基的沉降量

12、S由机由机理不同的三部分沉降组成：理不同的三部分沉降组成：F初始瞬时沉降初始瞬时沉降 Sd：在不排在不排水条件下，由剪应变引起水条件下，由剪应变引起侧向变形导致侧向变形导致F主固结沉降主固结沉降 Sc：由超静孔由超静孔压消散导致的沉降，通常压消散导致的沉降，通常是地基变形的主要部分是地基变形的主要部分F次固结沉降次固结沉降 Ss：由于土骨由于土骨架的蠕变特性引起的变形架的蠕变特性引起的变形粘性地基的沉降类型粘性地基的沉降类型S Sd d ：初始瞬时沉降初始瞬时沉降Ss:次固结沉降次固结沉降S Sc c：主固结沉降主固结沉降总变形：总变形：5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算

13、地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算n 最终沉降量最终沉降量S：t t时地基最终沉降稳定以后的时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程最大沉降量，不考虑沉降过程。不可压缩层不可压缩层可压缩层可压缩层z=pp以一维侧限应力状态土的压缩特性为以一维侧限应力状态土的压缩特性为基础的基础的分层总和法分层总和法n 计算方法计算方法：5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算F单一土层一维压缩问题单一土层一维压缩问题F地基最终沉降量分层总和法地基最终沉降量分层总和法F地基沉降计算的若干问题地基沉降计算的若干问题5.4 5.4 地基的最终沉

14、降量计算地基的最终沉降量计算HH/2H/2,e,e1 1单一土层一维压缩问题单一土层一维压缩问题n 计算简图计算简图pz=p压缩前压缩前压缩后压缩后（a a）e-pe-p曲线曲线（b b）e-lgpe-lgp曲线曲线5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算n 计算公式：计算公式：e-pe-p曲线曲线单一土层一维压缩问题单一土层一维压缩问题e ee e1 1e e2 2p p1 1p p2 2p pp自重应自重应力状态力状态附加应附加应力状态力状态5.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算pH,e,e1 1e epH/2H/2z=pn 计算步骤：计算步骤：单一土层一维压缩问题单一土层一维压缩问题 确定确定：查定查定：算定算定：以公式以公式 为例为例e e1 1e e2 2p pp p1 1p p2 25.4 5.4 地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算理论上不够完备，缺乏统一理论理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法是一个半经验性方法F假设基底