《地基沉降計(jì)算》PPT課件.ppt

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1、土力學(xué)第6章　地基沉降計(jì)算6.1土的壓縮特性6.2地基沉降量計(jì)算方法6.3土的固結(jié)狀態(tài)及對(duì)應(yīng)的沉降計(jì)算6.4飽和土的太沙基一維固結(jié)理論6.1.1概述土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計(jì)壓縮量主要組成部分說(shuō)明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果無(wú)粘性土粘性土透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長(zhǎng)一段時(shí)間土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時(shí)間增長(zhǎng)的過(guò)程6.1.1概述固結(jié)試驗(yàn)可以測(cè)定土的壓縮系數(shù)av和壓

2、縮模量Es等壓縮性指標(biāo)。室內(nèi)土樣在側(cè)限條件下所完成的固結(jié)，稱為K0固結(jié)。K0為土的靜止側(cè)壓力系數(shù)，也叫靜止土壓力系數(shù)。天然土層在自重應(yīng)力或大面積荷載作用下，所完成的固結(jié)均為K0固結(jié)。室內(nèi)土的三軸壓縮試驗(yàn)或無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，可以測(cè)定土的彈性模量E；還可以測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。當(dāng)考慮應(yīng)力歷史對(duì)土的壓縮性影響時(shí)，可以測(cè)定土的壓縮指數(shù)Cc等指標(biāo)。原位的測(cè)試方法：現(xiàn)場(chǎng)（靜）載荷試驗(yàn)（淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)），利用與其它現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（如標(biāo)貫、靜力觸探、圓錐動(dòng)力觸探等）建立關(guān)系間接求出變形模量在土層鉆孔中，利用重63.5kg的錘擊貫入器，根據(jù)

3、每貫入30cm所需錘擊數(shù)來(lái)判斷土的性質(zhì)，估算土層強(qiáng)度的一種動(dòng)力觸探試驗(yàn)。靜力觸探是指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗(yàn)土層，通過(guò)量測(cè)系統(tǒng)測(cè)土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理力學(xué)特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。圓錐動(dòng)力觸探是利用一定的錘擊動(dòng)能，將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中，根據(jù)打入土中的阻力大小判別土層的變化，對(duì)土層進(jìn)行力學(xué)分層，并確定土層的物理學(xué)性質(zhì)，對(duì)地基土作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。通常以打入土中一定距離所需的錘擊數(shù)來(lái)表示土的阻力。壓縮曲線是土的孔隙比與所受壓力的關(guān)系曲線，從而得到土的壓縮性指標(biāo)三聯(lián)固結(jié)儀6.1.2固結(jié)試驗(yàn)和壓

4、縮曲線6.1.2固結(jié)試驗(yàn)和壓縮曲線剛性護(hù)環(huán)加壓活塞透水石環(huán)刀底座透水石土樣荷載注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護(hù)環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形1.壓縮儀示意圖2.e-p曲線研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eiVs＝1H1/(1+ei)H1?Hi土樣在壓縮前后變形量為?Hi，整個(gè)過(guò)程中土粒體積和底面積不變土粒高度在受壓前后不變整理其中根據(jù)不同壓力p作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，為壓縮曲線p6.1.2固結(jié)試驗(yàn)和壓縮曲線2.e-p曲線百分表加壓上蓋試樣透水

5、石護(hù)環(huán)環(huán)刀壓縮容器P1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e3普通直角坐標(biāo)e-p曲線一般按50、100、200、300、400kPa五級(jí)加荷，第一級(jí)壓力軟土宜從12.5或25kPa開(kāi)始。加荷率（前后兩級(jí)荷載之差與前一級(jí)荷載之比）取≤1壓縮系數(shù)av(MPa-1)、壓縮模量Es(MPa)半對(duì)數(shù)直角坐標(biāo)e-lgp曲線壓縮指數(shù)Cc初始階段加荷率取0.5一般按12.5、18.75、25、37.5、50、100、200、300、400、800、1600、3200kPa注意：讀數(shù)時(shí)間6.1.2固結(jié)試驗(yàn)和壓縮曲線2.e-p曲線6.1.2固結(jié)試驗(yàn)

6、和壓縮曲線另外，固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果還可繪制試樣壓縮量與時(shí)間平方根（或時(shí)間對(duì)數(shù)）的關(guān)系曲線，測(cè)定土的豎向固結(jié)系數(shù)Cv(cm2/s),它是土的單向固結(jié)理論中表示固結(jié)速度的一個(gè)變形特性指標(biāo)。e0eppee-p曲線曲線A曲線B曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說(shuō)明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高6.1.3土的壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)土的壓縮系數(shù)：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力增量的比值，即e-p曲線中某一壓力段的割線斜率。p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量

7、所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高低在壓縮曲線中，實(shí)際采用割線斜率表示土的壓縮性常用p1＝100kPa、p2＝200kPa對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)a1-2評(píng)價(jià)土的壓縮性a1-2＜0.1MPa-1低壓縮性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中壓縮性土a1-2≥0.5MPa-1高壓縮性土6.1.3土的壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)土的壓縮指數(shù)：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力常用對(duì)數(shù)值增量的比值，即e-lgp曲線中某一壓力段的直線斜率。e-lgp曲線后壓力段接近直線，其斜率Cc為：同壓縮系數(shù)一樣，壓縮指數(shù)Cc值越大，土的壓縮性越高。低壓縮性土的

8、Cc值一般小于0.2，Cc值大于0.4為高壓縮性土。6.1.4土的壓縮模量和體積壓縮系數(shù)Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e1)H1Vv＝e2Vs＝1H2/(1+e2)pH2p2?Hp1土的壓縮模量：土體在側(cè)限條件下的豎向附