土力学-地基的沉降计算VIP免费

第四章土的压缩性及地基沉降计算一、土的压缩性compressibility在压力作用下土的体积减小。•压缩性的原因•土颗粒的压缩•孔隙水的压缩•孔隙的减小≈0≈0压缩性1.为什么要研究土的压缩性一、土的压缩性compressibility2m4m地基沉降（竖向位移）PalaciodelasBellasArtes,MexicoCity墨西哥城艺术宫的下沉墨西哥城下的土层为：表层为人工填土与砂夹卵石硬壳层，厚度5m，其下为火山灰形成的超高压缩性淤泥，天然孔隙比高达7～12，含水率150～600%，层厚达数十米。该艺术宫沉降量高达4m，并造成邻近的公路下沉2m。建筑物的不均匀沉降，墨西哥城1[()]1[()]1[()]xxyzyyxzzzxyEEE广义Hooke定律2土的弹性变形性质xyxyxzxzyzyzGGG弹性半无限地基0xy01xyzzK弹性变无限地基承受均匀满布荷载1[()]1[()]1[()]xxyzyyxzzzxyEEE01K22(1)1zzzsEE静止侧压力系数2s2(1)1EE土的压缩模量pp压缩模量变形模量1s2ssEE2s2(1)1EE1[()]1[()]1[()]xxyzyyxzzzxyEEE完全侧限时，土的应力与应变之比。22(1)1zzzsEE压缩模量Es3.压缩试验及压缩曲线刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载•压缩仪oedometer构造ep0s01hhe111he011hse01001eeshe或1000(1)seeeh0e101esh0h0p1e111esh1h1ps压缩量计算公式•压缩系数coefficientofcompressibility01v10eeappep1010eeppddepep0e0p1e1p标准压缩系数a1-20100kPap1200kPap3.压缩指标0.10.5低压缩性中压缩性高压缩性112/MPaa•压缩模量modulusofcompressibility0sv1eEa•体积压缩系数coefficientofvolumecompressibilityvv01+ame01001eeShe0101zeeev01ape01v10eeapp0v1zepa0sv1eEa证明材料名称C20砼较硬粘土密实砂密实砾、石变形模量(MPa)260008～1550～80100～200压缩系数、体积压缩系数、压缩模量、变形模量是否为常数？ep0e0p1e1pepelgp土样从地层中取出cC1sC1cpcp前期固结压力preconsolidationpressurecC压缩指数compressionindexsC膨胀指数swellingindex4.应力历史对粘性土压缩性的影响现场压缩曲线elgpcp0p0p0p当前地表h0ph过去地表过去地表c0pp正常固结土normallyconsolidatedclayc0pp欠固结土underconsolidatedclayc0pp超固结土overconsolidatedclay超固结比overconsolidationrationc0pOCRpcp/2/200.42e0e现场压缩曲线室内压缩曲线土样不受扰动影响cC5.前期固结压力的确定及现场压缩曲线的推求elgp正常固结Casagrande1936sC/2/2现场压缩曲线00.42eelgp0e室内压缩曲线0pcpcC超固结0pelgp0ecC6.e-lgp法计算土层压缩量正常固结0ppec00lg()lgeCppp0c0lgppeCp001eshec()p0pcpelgpsC0ecC超固结1e2e1p2p11s0lgpeCp10()ppp1cpp2cppc22sc0clglgppeCCpp20()ppp001eshecpelgp0ecC欠固结0pp0cclgppeCp001eshe0p1e2e12eee01cclgpeCp02c0lgppeCp二、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反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表压力p沉降sapkp214EpDS212EpBS圆形压板方形压板三、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•计算深度hc至变形很小、可忽略不计的深度。无侧向膨胀，直接利用压缩试验的结果。chp土柱的侧限p2.计算步骤（1）分层0.4ihb细砂粘土粉质粘土0ppH0ppH1234657890123465789（2）计算基底净压力（附加压力）Hb（3）计算原存应力（自重应力）ziiqHh（4）计算中心点以下的附加应力（5）确定压...