第四章 土的压缩性VIP免费

土力学王晓鹏土木学院2010年——2011年第一学期第四章土的压缩性和地基沉降计算土力学第四章土的压缩性和地基沉降计算第一节概述建筑物沉降均匀沉降不均匀沉降裂缝、倾斜、倒塌建筑物使用和美观引起地基变形的因素:荷载、地下水位的升降、地下采空、土的湿陷、膨胀、冻胀（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降为保证建筑物的正常使用和安全可靠，必须把地基变形控制在容许范围内，否则要考虑采取地基加固处理或采取其他基础形式。土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分特性：土的压缩变形是由于孔隙体积减小引起的；土的压缩变形需要一定时间才能完成。无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间第二节土的压缩性和压缩性指标一、土的压缩性第四章土的压缩性和地基沉降计算土的固结：土体在压力作用下，体积随时间缩小的过程一般建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已基本完成，对低压缩性土可认为完成最终沉降量的50-80%，中压缩性土可认为完成最终沉降量的20-40%，高压缩性土可认为完成最终沉降量的5-20%。二、压缩试验及压缩性指标为研究土的压缩性大小及其特征，通常在室内进行压缩试验，亦称固结试验1.压缩试验第四章土的压缩性和地基沉降计算三联固结仪气压固结仪刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载注意：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（侧限压缩试验）(1)压缩仪示意图第四章土的压缩性和地基沉降计算压力：50、100、200、300、400kPaVv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)H1s土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变eHeH11100土粒高度在受压前后不变)1(000eHsee整理000(1)1swdwe＝其中p第四章土的压缩性和地基沉降计算土样变形是由孔隙体积减小引起的，其变化可用孔隙比的变化来描述。e0epe-p曲线曲线A曲线B曲线A压缩性＞曲线B压缩性(2)e-p曲线第四章土的压缩性和地基沉降计算根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，称为压缩曲线曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高第四章土的压缩性和地基沉降计算(1)压缩系数a曲线上任一点的切线斜率a就表示了相应于压力p作用下的压缩性peadd实用上，一般研究土中某点由原来的压力p1增加到外荷载作用下的土中压力p2这一压力范围的土的压缩性2.压缩性指标e0eppee-p曲线第四章土的压缩性和地基沉降计算p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△e1221ppeepea＝斜率土的压缩性采用割线M1M2斜率表示1221ppeepea＝压缩系数与压力有关，土的压缩系数不是常数《规范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩性土a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土(2)压缩指数Cc如采用半对数坐标绘制压缩曲线——e~logp曲线e~logp曲线的后半段为直线关系，其斜率为Cc＜0.2低压缩性土0.2≤Cc≤0.4中压缩性土Cc>0.4高压缩性土1221loglogceeCpp第四章土的压缩性和地基沉降计算采用e~logp曲线分析研究应力历史对土压缩性的影响根据土所受到的应力历史正常固结土超固结土欠固结土(3)压缩模量Es土在完全侧限条件下，竖向附加应力增量与相应应变的比值zzsλσΔE=第四章土的压缩性和地基沉降计算Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e1)H1Vs＝1H2/(1+e2)H2s121122111HHHseee土粒高度不变ppVv＝e212111eesHe12－=ppσΔz12111zeesHe12第四章土的压缩性和地基沉降计算说明：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aeEs11211121212111zszppeEeeeeeppEs＜4MPa高压缩性土4Mpa≤Es＜20MPa中压缩性土Es≥20MPa低压缩性土第四章土的压缩性和地基沉降计算三、土的回弹曲线和再压缩曲线第四章土的压缩性和地基沉降计算（1）卸载时，...