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1、主講人：王旭主講人：王旭蘭州交通大學(xué)蘭州交通大學(xué)巖土與地下工程系巖土與地下工程系第四章第四章土的壓縮性與地基沉降計(jì)算土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§4.1土的壓縮性§4.2地基沉降量計(jì)算§4.3飽和土體滲流固結(jié)理論§§4.14.1土的壓縮性土的壓縮性一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)變形測(cè)量固結(jié)容器?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加壓設(shè)備?變形測(cè)量設(shè)備：側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀支架§§4.14.1土的壓縮性土的壓縮性變形測(cè)量固結(jié)容器?固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和
2、量表架等?加壓設(shè)備：杠桿比例1:10加壓設(shè)備?變形測(cè)量設(shè)備支架側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀百分表加壓上蓋透水石環(huán)刀壓縮容器試樣護(hù)環(huán)側(cè)限壓縮試驗(yàn)百分表?已知：環(huán)刀?試樣初始高度H0?試樣初始孔隙比e試樣0?試驗(yàn)結(jié)果：pP3P2每級(jí)壓力p作用下，試樣的P1豎向壓縮變形量Stese0eeS312S2eS31t側(cè)限壓縮試驗(yàn)??-p（或??）曲線由側(cè)限壓縮試?e–p（或??）曲線驗(yàn)整理得到的?e–lgp（或lg??）曲線三條常用曲線?先期固結(jié)壓力側(cè)限壓縮試驗(yàn)?卸載和再加載曲線?在試驗(yàn)曲線的卸載和再加??
3、p載段，土樣的變形特性同z初始加載段明顯不同，前一次加載者的剛度較大?在再加載段，當(dāng)應(yīng)力超過?p卸載時(shí)的應(yīng)力?p時(shí)，曲線初始卸載逐漸接近一次加載曲線加載再加載?卸載和再加載曲線形成滯回圈?z?-p曲線pP3?側(cè)限壓縮（變形）模量P2kPa,MPaP1tes?p初始加載Ese0es3Es?1e2??卸載和重加載Ees2es31t回彈模量E>>Ees1p(kP)?體積壓縮系數(shù)：mv?EaEss1Ee單位壓應(yīng)力變化引起的單1位體積的體積變化?=s/H0側(cè)限壓縮試驗(yàn)由三相草圖：H1?e00?H?S1?e?eS
4、0e0e孔隙Se?e?(1?e)00HH00固體Δe=-(1+e)Δε1顆粒0可得到e-p關(guān)系e-p曲線?壓縮系數(shù)?ea???不同土的壓縮系數(shù)不kPa-1，MPa-1?p同，a越大，土的壓縮e性越大1.0?同種土的壓縮系數(shù)a不0.9是常數(shù)，與應(yīng)力p有關(guān)?e0.8?通常用a即應(yīng)力范圍為?p1-20.7100-200kPa的a值對(duì)不0.6同土的壓縮性進(jìn)行比較0100200300p(kPa)e-p曲線–壓縮系數(shù)a?壓縮系數(shù)a常用作e1-2壓縮系數(shù)：比較土的壓縮性大小1.0?ea???p0.9土的類別a(MP
5、a-1)1-2?e0.8高壓縮性土>0.5?p0.7中壓縮性土0.1-0.50.60100200300p(kPa)低壓縮性土<0.1壓縮指標(biāo)間的關(guān)系?pΔe=-(1+e)0Δε?側(cè)限壓縮模量E?s???e?e?壓縮系數(shù)a???pe0e孔隙?e1e?????E?01?es固體0a1顆粒1a?體積壓縮系數(shù)m??vE1e?s0e-lgp曲線?特點(diǎn)：在壓力較大部分，e1接近直線段Cc反映了土的應(yīng)力歷史0.90.81Ce?指標(biāo)：?e0.7?壓縮指數(shù)Cc???(lgp)0.6?回彈指數(shù)C（再壓縮指數(shù)）e10010
6、00C<?：超固結(jié)土ps壓力為?s?1：超固結(jié)?sOC
7、R<1：欠固結(jié)?相同?時(shí)，一般OCR越大，土越密實(shí)，壓縮性越小s先期固結(jié)壓力?的確定peA?Casagrande法CB11.在e-lgp曲線上，找出m曲率最大點(diǎn)min3rm2.作水平線m123.作m點(diǎn)切線m24.作m1,m2的角分線m3D5.m3與試驗(yàn)曲線的直線段交于點(diǎn)B?pp(lg)6.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)于先期固結(jié)壓力?p三、三軸壓縮試驗(yàn)橫梁百分表量力環(huán)常用試驗(yàn)類型量水管施加施加類型量測(cè)??-?313固結(jié)試樣孔壓固結(jié)排水體變量測(cè)排水固結(jié)孔隙水圍壓固結(jié)不排水不排水壓力力?3不固結(jié)孔隙水不固結(jié)不排水不排水壓力閥門
8、閥門馬達(dá)軸向力P??????131試樣?3?水壓3力?3三軸壓縮試驗(yàn)固結(jié)排水試驗(yàn)?一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線土的一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線??z????變形模量：E?131??zEt1?彈性模量????Eix3?泊松比：?????????z1?與圍壓有關(guān)pe??非線性（彈塑性）??1?剪脹性常規(guī)三軸與側(cè)限壓縮試驗(yàn)比較?應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲?z=p線的比較側(cè)限壓?常規(guī)三軸：縮試驗(yàn)?存在破壞應(yīng)力?側(cè)限壓縮試驗(yàn)：常規(guī)三軸試驗(yàn)?不存在破壞應(yīng)力?存在體積壓縮極限?ze(1?e)00
