土的變形性質(zhì)及地基沉降計算

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1、第四章土的變形性質(zhì)及地基沉降計算1本章特點有一些較嚴(yán)格的理論有較多經(jīng)驗性假設(shè)和公式強(qiáng)調(diào)物理意義及實際應(yīng)用主線：一維壓縮問題工程中的假定應(yīng)力歷史及先期固結(jié)壓力不同條件下的總沉降量計算滲流固結(jié)理論及參數(shù)§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算主要難點學(xué)習(xí)要點2工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固。墨西哥某宮殿地基：20多米厚的粘土§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算3Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸4基坑開挖，引起陽臺裂縫5修建新建筑物：引起原有建筑物開裂6高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除

2、詹班、鐵工班至此7建筑物立面高差過大8建筑物過長：長高比7.6:147m3915019419917587沉降曲線(mm)9土具有變形特性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小土的壓縮特性地基厚度一致沉降（沉降量）差異沉降（沉降差）建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用概述土的特點（碎散、三相）沉降具有時間效應(yīng)－沉降速率§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算10變形特性及測試方法最終沉降量一維壓縮一維固結(jié)沉降速率多維固結(jié)修正復(fù)雜條件下的計算公式簡化條件主線、重點：一維問題！§4.1變形特性測試方法§4.3地基的最終沉降量計算§4.4飽和土體的滲流

3、固結(jié)理論室內(nèi)試驗室外試驗側(cè)限壓縮、三軸壓縮等荷載試驗、旁壓試驗等概述§4.2一維壓縮性及其指標(biāo)較復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)？§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算11§4.1變形特性測試方法§4.2一維壓縮性及其指標(biāo)§4.3地基的最終沉降量計算§4.4飽和土體的滲流固結(jié)理論§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算12特殊應(yīng)力狀態(tài)一維問題側(cè)限壓縮試驗軸對稱問題常規(guī)三軸試驗§4.1變形特性測試方法一般應(yīng)力狀態(tài)理論拓展、經(jīng)驗積累室內(nèi)試驗旁壓試驗原狀土荷載試驗室外試驗試驗?zāi)康模鹤冃?、?qiáng)度特性靜力觸探試驗標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算13§4.1變形特性測試方法一、常規(guī)

4、三軸試驗二、側(cè)限壓縮試驗三、普遍應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型四、現(xiàn)場原位試驗§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算14試樣壓力室壓力水排水管閥門軸向加壓桿有機(jī)玻璃罩橡皮膜透水石頂帽類型施加σ3時施加σ1－σ3時量測固結(jié)排水固結(jié)排水體變固結(jié)不排水固結(jié)不排水孔隙水壓力不固結(jié)不排水不固結(jié)不排水孔隙水壓力量測體變或孔壓一、常規(guī)三軸試驗§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算15應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系－以正常固結(jié)粘土為例1Ei1Et變形模量：≠彈性模量泊松比：固結(jié)排水試驗一、常規(guī)三軸試驗與圍壓有關(guān)非線性剪脹性彈塑性§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地

5、基沉降計算16二、側(cè)限壓縮試驗固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設(shè)備：杠桿比例1:10變形測量設(shè)備1、側(cè)限壓縮儀（固結(jié)儀）支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算17水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石試樣傳壓板百分表施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載測定：軸向應(yīng)力軸向變形試驗結(jié)果：二、側(cè)限壓縮試驗2、試驗方法P1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e3§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算18應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系－以正常固結(jié)粘土為例1Es1Ee非線性彈塑性記憶性側(cè)限變形模量：

6、二、側(cè)限壓縮試驗§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算19側(cè)限壓縮試驗常規(guī)三軸試驗常規(guī)三軸試驗與側(cè)限壓縮試驗應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線的比較（趨勢圖）常規(guī)三軸：存在破壞應(yīng)力側(cè)限壓縮試驗：不存在破壞應(yīng)力存在體積壓縮極限§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算20由虎克定律:側(cè)限條件下:則:E

7、變形體應(yīng)變主要是由于孔隙體積變化引起的；剪應(yīng)變主要是由于土顆粒的大小和排列形態(tài)變化引起的。接觸點處彈性變形彈性撓曲變形顆粒滾爬的可逆性封閉氣泡受壓塑性變形大孔隙消失接觸點顆粒破碎顆粒相對滑移扁平顆粒斷裂剪脹性與圍壓有關(guān)碎散性記憶性結(jié)構(gòu)性§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算2231s-s1e2131s-s1e21非線性彈性31s-s1e132431s-s1e1324彈塑性線彈性-理想塑性31s-s1efs1E31s-s1efs31s-s1efs1E2.土的本構(gòu)模型三、普遍應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型§4.1變形特性測試方法§4土

8、的變形性質(zhì)及地基沉降計算23四、現(xiàn)場原位試驗自學(xué)荷載試驗與旁壓試驗§4.1變形特性測試方法§4土的變形性質(zhì)及地基沉降計算24§4.1變形特性測試方法§4.2一維壓縮性及其指標(biāo)§4