学习指导 学习目标 在学习土的压缩性指标确定方法的基础上,掌握地基最终沉降量计算原理和地基固结问题的分析计算方法。 学习基本要求 1.掌握土的压缩性与压缩性指标确定方法 2.掌握地基最终沉降量计算方法 3.熟悉不同应力历史条件的沉降计算方法 4.掌握有效应力原理 5.掌握太沙基一维固结理论 6.掌握地基沉降随时间变化规律 主要基础知识 土中自重应力计算,土中附加应力计算,弹性力学基础知识 一、土的压缩试验与压缩性指标 1.室内压缩试验 土的室内压缩试验亦称固结试验,是研究土压缩性的最基本的方法。 室内压缩试验采用的试验装置为压缩仪(图片)。试验时将切有土样的环刀置于刚性护环中,由于金属环刀及刚性护环的限制,使得土样在竖向压力作用下只能发生竖向变形,而无侧向变形。在土样上下放置的透水石是土样受压后排出孔隙水的两个界面。压缩过程中竖向压力通过刚性板施加给土样,土样产生的压缩量可通过百分表量测。常规压缩试验通过逐级加荷进行试验,常用的分级加荷量p 为:50 kPa , 100 kPa , 200 kPa , 300 kPa , 400 kPa。 室内压缩试验过程可参见如下的室内压缩试验演示 室内压缩试验过程演示 详细了解压缩试验的试验操作步骤请进入固结试验1.mht室内固结试验(内容包括试验设备、试验方法、试验过程图片等) 根据压缩过程中土样变形与土的三相指标的关系,可以导出试验过程孔隙比 e 与压缩量H 的关系,即: 公式推导 (4-1) 这样,根据式(4-1)即可得到各级荷载 p 下对应的孔隙比 e,从而可绘制出土样压缩试验的e-p 曲线及 e-lg p 曲线等。 2. 压缩性指标 (1)压缩系数 a 通常可将常规压缩试验所得的e-p 数据采用普通直角坐标绘制成 e-p 曲线,如图 4-1 所示。设压力由 p1 增至 p2,相应的孔隙比由 e1减小到 e2,当压力变化范围不大时,可将 M1M2 一小段曲线用割线来代替,用割线 M1M2 的斜率来表示土在这一段压力范围的压缩性,即: 图4-1 e-p 曲线确定压缩系数 (4-2) 式中a 为压缩系数,MPa-1;压缩系数愈大,土的压缩性愈高。 从图4-1还可以看出,压缩系数a值与土所受的荷载大小有关。工程中一般采用100~200 kPa压力区间内对应的压缩系数a1-2 来评价土的压缩性。即 a1-2<0.1 MPa-1 属低压缩性土; 0.1 MPa-1≤a1-2<0.5 MPa-1 属中压缩性土; a1-2≥0.5 MPa-1 属高压缩性土。 2)压缩模量 Es 根据 e-p 曲线,可以得到...