土力学_第5章(固结与压缩)VIP免费

第五章土的压缩性和地基沉降计算1土的压缩性2地基沉降计算3饱和土体渗流固结理论4减少地基沉降造成危害的措施5土的压缩带来的危害（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降地基沉降居民楼成“楼亲亲”深圳新闻北京：新华书店沉降，地铁4号线施工卡壳1土的压缩带来的危害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土层的厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）改变结构物原设计考虑的应力影响结构物的安全和正常使用土的特点：散体，三相沉降具有时间效应－沉降速率土的压缩性：指土体在压力作用下体积变小的性能。（土力学，冯国栋）包括体积变形和剪切变形。在建筑物中表现为沉降。（一）基本概念土的压缩性2外荷载总应力土的压缩固结：指土体在压力作用下，其压缩量随时间增长的过程（土力学，冯国栋）土颗粒重新排列，相互挤紧土体空隙中的水被挤压排出土体空隙中的水被挤压排出土体体积变小、压缩固结的原因土体体积变小是土体孔隙体积变小的结果*在工程压力（<600kPa）作用下土颗粒本身的压缩量微小砂土，透水性好，水易于排出，压缩稳定很快完成。粘性土，透水性差，水不易排出，压缩稳定需要很长一段时间。（二）侧限压缩试验（又名：固结试验）研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为压缩试验（土力学，冯国栋）仪器设备：固结仪，压缩仪水槽内环环刀透水石试样传压板百分表测定：轴向应力轴向变形三联（高）中压固结仪注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形，所以叫侧限侧限压缩试验成果--e-p曲线（压缩曲线）•施加荷载P，静置至变形稳定•逐级加大荷载•试验结果：p（σ'）-s-e（压力-压缩量-孔隙比）•目的：获得土在不同压力作用下，孔隙比的变化规律。Pt3pSt1e2e0e3e1s2s3se1p2pVv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土样压缩后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变。eHeHVs11100)1(000eHsee1)1(000wswGe＝根据不同压力p（σ'）作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线01002003004000.60.70.80.91.0e)(kPap)1(000eHseeii侧限压缩试验成果--e-p曲线（压缩曲线）e-p曲线e0ep(kPa)Δp曲线A曲线BΔp相等而ΔeA>ΔeB,所以曲线A的压缩性＞曲线B的压缩性ΔeBΔeA（σ'）（σ'）压缩性不同的土，e-p曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高。根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标：（1）压缩系数a；（2）压缩模量Es；（3）变形模量E0侧限压缩试验结果--压缩性指标（1）压缩系数a：土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值。p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△e1221ppeepea＝斜率利用单位压力增量所引起孔隙比改变表征土的压缩性高低（切线)peadd在压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性1221ppeepea＝（σ'）侧限压缩试验结果--压缩性指标（1）压缩系数a单位，MPa-11221ppeepea＝压缩系数01002003004000.60.70.80.91.0eP(kPa)△p△ea1-2标准压缩系数，常用于比较土的压缩性大小kPaP1001kPaP2002（>）0.10.5（≤）低压缩性土中压缩性土高压缩性土112/MPaa侧限压缩试验结果--压缩性指标（2）压缩模量Es土在侧限条件下竖向压应力与竖向应变的比值，或称为侧限压缩模量竖向总应变竖向压应力zzsE'01eezp'z压缩模量Es与压缩系数a的关系有：'e01002003004000.60.70.80.91.0e)('kPaaeeepEs0011说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比，Es愈大，a愈小，土的压缩性愈低。另外，压缩模量Es的倒数称为体积压缩系数mv.011eaEmsvMPa-1体积压缩系数侧限压缩试验结果--压缩性指标（3）变形模量E0土在无侧限条件下竖向压应力与竖向应变的比值，或称为变形模量*压缩模量是有侧限变形模量与压缩模量之间关系：sEE01212＝其中土的泊松比，一般0～0.5之间,则β≤1.0β≤1.0，应有Es≥E0。然而，土的变形性质不...