土力学与地基基础讲义工地基变形计算

第 3 章 地基变形计算一、知识点：3.1 土的压缩性3.1.1 土的压缩性 3.1.2 压缩曲线和压缩性指标 3.2 地基的最终沉降量3.2.1 分层总和法 3.2.2 法律规范法（不作考察） 3.3 土的渗透性与渗透变形3.3.1 概述 3.3.2 土的渗透性 3.3.3 渗透系数的测定和影响因素 3.3.4 渗透力和渗透变形二、考试内容：重点掌握内容1．压缩系数、压缩指数、压缩模量的定义、表达式及其应用这些指标评价土的压缩性的方法。2．分层总和法计算基础沉降量的基本假定、计算步骤和方法。三、本章内容：§ 3.1 土的压缩性 3 . 1 .1 土的压缩性 土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性，试验讨论表明，在一般压力(100—600kPa)作用下，土粒和水的压缩与土的总压缩量之比是很微小的，因此完全可以忽略不计，所以把土的压缩看作为土中孔隙体积的减小。此时，土粒调整位置，重行排列，互相挤紧。饱和土压缩时，随着孔隙体积的减少土中孔隙水则被排出。土的压缩性是由土的 压缩系数 、 压缩指数 、 压缩模量 （有 侧限压缩试验 确定）、 变形模量 （现 场 原位载荷试验 确定）、 应力历史 （ 重复荷载试验 确定）决定。 有侧限压缩试验是各个工程必需做的，而其它两个试验在高层或重要建筑中用到。我们可以从理论上导出压缩模量与变形模量的关系。在荷载作用下，透水性大的饱和无粘性土，其压缩过程在短时间内就可以结束，相反地，粘性土的透水性低，饱和粘性土中的水分只能慢慢排出，因此其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多。土的压缩随时间而增长的过程，称为土的固结。随着固结时间的增长，土的物理力学性质会不断地改善。3 . 1 .2 压缩曲线和压缩性指标 3 . 1 .2.1 压缩试验 室内压缩试验时，用金属环刀切取保持天然结构的原状土样，并置于圆筒形压缩容器(书 62 页图3-1)的刚性护环内，土样上下各垫有一块透水石，土样受压后土中水可以自由排出。由于金属环刀和刚性护环的限制，土样在压力作用下只可能发生竖向压缩，而无侧向变形。土样在天然状态下或经人工饱和后，进行逐级加压固结，以便测定各级压力 P 作用下土样压缩稳定后的孔隙比变化。3 . 1 .2.2 压缩曲线 压缩曲线是室内土的压缩试验成果，它是土的孔隙比与所受压力的关系曲线。设土样的初始高度为，受压后土样高度为 H，则， 为外压力 P 作用下土样压缩稳定后的变形量。根据土的孔隙比的定义，假设土粒体积(不变)，则土样孔隙体积在受压...