第五章1—tangVIP专享VIP免费

土的压缩性与地基沉降计算第五章基本要求1．掌握土的压缩性测试方法及其指标；2．掌握地基的沉降计算方法；3．掌握地基变形与时间关系的计算方法（一维固结理论）。工程实例§5土的压缩性与地基沉降计算问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固。墨西哥某宫殿左部：1709年；右部：1622年；地基：20多米厚的粘土Kiss由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触基坑开挖，引起阳台裂缝建筑物立面高差过大建筑物过长：长高比7.6:1一般要求不超过3:1土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用§5.1概述§5土的压缩性与地基沉降计算土的特点（碎散、三相）沉降具有时间效应－沉降速率§5.2土的压缩性与压缩实验压力作用下，土中孔隙的减小特性。2.压缩试验及压缩曲线或1.压缩实质土中孔隙体积的减少，即土中孔隙气体的压缩以及孔隙水和气的排出，而对于饱和土体就是土中孔隙水的排出。(1)测定土的物理性质指标,换算得到土体的初始孔隙比e0(2)用环刀切取土样,并装入压缩仪里或试验过程和结果分析：(3)分级施压，给出竖向变形与时间关系；(4)给出压缩变形量与荷载关系曲线；给出孔隙比与荷载关系曲线vsVeV由1sVeV得1sVVe即初始高度H1，初始孔隙比e1，施加p后压缩变形量S1111sHAVe压缩前212()1sHSAVe压缩后1112()11HAHSAee故1211(1)SeeeH即)1(000ehseeii§5土的压缩性与地基沉降计算§5.2一维压缩性及其指标一、e-p曲线a'(kP)01002003004000.60.70.80.91.0ePt1p2pSt1e2e0e3e1s2s3se000)1(hheeei)1(000ehseeii•(1)压缩系数标准压缩系数a1-22.压缩指标KPa-1，MPa-1用压缩系数a1-2评价土的压缩性1221eeepppkpap1001kpap2002al-2<0.1MPa1时，低压缩性土0.1MPa1al-2<0.5MPa1时，中压缩性土al-2≥0.5MPa1时，高压缩性土1221lgppeeCc(2)压缩指数•(3)压缩模量完全侧限时，土的应力与应变之比。2s2(1)1EE材料名称C20砼较硬粘土密实砂密实砾、石变形模量(MPa)260008～1550～80100～200•(4)体积压缩系数压缩系数、体积压缩系数、压缩模量、变形模量不是常数。土在完全侧限条件下体积应变增量与使之产生的竖向应力增量的比值szzvvEpm1aeEs111211111..eeeVVhAhAhhzaeEs1112112121eeeppppEzsae11土在无侧限条件下的竖向应力增量与相应竖向应变增量之比(5)变形模量zzE0ssEEE1)21)(1(0一般情况下，0＜μ＜0.5，故0＜β＜1，因此土的排水变形模量小于土的压缩模量。试验方法确定土的变形模量确定变形模量现场试验室内试验荷载试验旁压试验三轴试验土在无侧限条件下的竖向应力增量与相应竖向应变增量之比反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表压力p沉降Sapkp14EpDS12EpBS圆形压板方形压板一、地基的沉降量计算分类研究表明：粘性土地基在基底压力作用下的沉降量S由三种不同的原因引起：•初始沉降(瞬时沉降)Si有限范围的外荷载作用下地基由于发生侧向位移(即剪切变形)引起的。•主固结沉降(渗流固结沉降)Sc由于超孔隙水压力逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的。是地基变形的主要部分。§5.3地基的最终沉降量计算tSSi：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降niiSS1sciSSSS次固结沉降Ss主固结沉降完成以后，在有效应力不变条件下，由于土骨架的蠕变特性引起的变形。这种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕变性质，既包括剪应变，又包括体应变。11211)lg(1htteCSniais二、地基沉降计算——分层总和法zΔS1dS1.基本原理（1）基础中心处的沉降代表基础的沉降。（2）中心土柱完全侧限，其压缩量为沉降。•基本假设•沉降计算ΔS2ΔS3ΔS4ΔS8c0dhS1、计算简图压缩前szσszH2压缩后1e2e侧限条件σz=ppHH/2H/2γ,e1（一）单向压缩量公式（a）e-p曲线（b）e-lgp曲...