第五讲 土中应力分布及计算和土的压缩性与地基沉降 一、 内容提要:本讲主要讲述① 土中应力分布及计算部分包括土的自重应力、基础底面压力、基底附加压力、土中附加应力;② 土的压缩性与地基沉降部分包括压缩试验、压缩曲线、 压缩系数、压缩指数、回弹指数、压缩模量、载荷试验、变形模量、高压固结试验、土的应力历史、先期固结压力、超固结比正常固结土、超固结土、欠固结土、沉降计算的弹性理论法、分层总和法、有效应力原理、一维固结理论、固结系数、固结度; 二、 重点、难点:基底与土中自重应力与附加应力的计算、土的压缩试验、利用分层总和法进行地基变形计算、有效应力原理 三、 内容讲解: 第一节 土中应力分布及计算 一、土中应力 土中应力指土体在自身重力、建筑物和构筑物荷载,以及其他因素(如土中水的渗流、地震等)作用下,土中产生应力
土中应力过大时,会使土体因强度不够发生破坏,甚至使土体发生滑动失去稳定
此外,土中应力的增加会引起土体变形,使建筑物发生沉降,倾斜以及水平位移
土是三相体,具有明显的各向异性和非线性特征
为简便起见,目前计算土中应力的方法仍采纳弹性理论公式,将地基土视作均匀的、连续的、各向同性的半无限体,这种假定同土体的实际情况有差别,但其计算结果尚能满足实际工程的要求
用面上的法向应力方向与坐标轴的正方向相同时,则剪应力的方向与坐标轴正方向一致时为正,反之为负,若剪应力作用面上的法向应力方向与坐标轴正方向相反时,则剪应力的方向与坐标轴正方向相反时为正,反之为负
二、土的自重应力 由土体重力引起的应力称为自重应力,自重应力一般是自土体形成之日起就产生于土中
均质土的自重应力 土体在自身重力作用下任一竖直切面均是对称面,切面上都不存在剪应力
因此,在深度 z 处平面上,土体因自身重力产生的竖向应力, (称竖向自重应力)等于单位面积上土柱体的重力 W,如图 15-5-1 所