土的压缩性及地基变形.doc

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1、土的压缩性及地基变形一、学习基本要求1．知识点与教学要求1.1土的压缩性及压缩量计算1.1.1掌握压缩试验原理及其压缩性指标，掌握土的单向压缩的计算公式及适用条件。1.1.2了解影响土的压缩性的主要因素，了解土的弹性变形和塑性变形的概念，了解应力历史对土压缩性的影响。1.2基础沉降的计算1.2.1掌握用e～p曲线计算沉降量和沉降差的方法。1.2.2理解用e～lgp曲线计算沉降量。1.2.3了解规范法计算沉降量的原理。1.3饱和粘性土地基的单向渗透固结理论1.3.1掌握固结度的概念及其用U～Tv曲线计算某一时刻的沉降量St。1.3.2了

2、解饱和粘性土地基单向渗透固结理论。2．能力培养要求2.1用分层总和法计算地基的最终沉降量和沉降差。2.2用U～Tv曲线计算不同应力分布状态下某一时刻的沉降量St。二、考核知识点1、土的压缩性1.1有效应力原理（1）有效应力与孔隙水应力的概念；（2）有效应力原理表达方法；（3）利用有效应力原理计算一点的有效应力和孔隙水应力。1.2侧限压缩实验（1）压缩实验的条件；（2）根据实验资料计算孔隙比的原理；（3）e~p曲线和e~lgp曲线的绘制方法，及其作用；（4）土的回弹变形和残余变形的概念及对土的工程性质的影响。1.3压缩指标（1）压缩系数

3、与压缩模量的概念及特点；（2）压缩系数与压缩模量的关系，计算方法；（3）压缩指数的概念及特点；（4）现场原位测试压缩性的方法；（5）三种固结状态土的概念及对土压缩性的影响，先期固结压力的确定方法。2.地基最终沉降量2.1分层总和法(1)计算原理及单一压缩土层的计算公式；（2）公式S=中各符号的含义及获取方法；（3）地基分层计算的原则及分层方法；（4）计算深度的确定方法。2.2用现场压缩曲线计算地基最终沉降量（1）正常固结土的变形计算公式中各符号的含义和获取方法；2.3“规范法”计算地基变形量（1）公式的计算原理，各符号的含义和获取方法

4、；（2）计算深度的控制方法；（3）沉降量经验系数ψs的影响因素3.饱和粘性土的单向渗透固结理论3.1饱和土单向渗透固结模型（1）单向渗透固结的概念；（2）超静水应力的概念及产生条件；（3）模型中的有效应力、超静水应力与时间的关系；（4）渗透固结的实质。3.2饱和土的单向固结理论（1）单向渗透固结的基本假定；（2）平均固结度的概念和几种情况的平均固结度计算方法；（3）固结系数Cv和时间因数Tv的影响因素；（4）沉降与时间关系中的两种计算情况（既固结历时t或固结度Ut的计算）；（5）两面排水与单面排水的关系。三、考点分析1.基本概念1.1

5、土的压缩性土在压缩作用下体积缩小的特性。土的压缩可以认为是由孔隙体积减小而使水和气体向外排出产生的土体压缩变形。1.2有效应力通过土颗粒传递的应力称有效应力。1.3孔隙水应力和超静水应力通过孔隙水传递的应力称孔隙水应力，孔隙水应力可分为静水应力和超静水应力；超静水应力是外荷载引起的孔隙水中超过静水压力的部分水应力，它是由于外荷载而引起的，一般随时间的增长逐渐消失。1.4侧限压缩模量与变形模量土在侧向不产生变形时，竖向附加应力增量Δσz和相应竖向变形Δεz的比值，即。土的压缩模量与其他建材的弹性模量相似，但有所不同。变形模量是在无侧限条

6、件下得到的模量E0。土的侧限压缩模量大于变形模量，变形模量E0与弹性模量相似，但有所不同。1.5固结与固结度土体的变形与其它材料不同，弹性材料的变形是瞬时完成。而土体的变形需要一个时间过程。土体的压缩变形随时间增长的过程称土的固结，在外力作用下土体的固结可分为主固结、次固结和瞬时固结。固结度是指土体在外荷载作用下压缩变形完成的程度。常用相应的变形量St和最终变形量S的比值表示，实际是有效应力占总应力的比重。1.6先期固结压力pc土体在历史上曾受到过的最大固结压力称先期固结压力，根据先期固结压力pc和目前所受压力p0的关系可将土体分为正

7、常固结土、超固结土和欠固结土。2.基本规律和基本原理2.1有效应力原理作用在饱和土体上的任何应力都可以通过土颗粒间的接触点传递（有效应力）或通过连通的孔隙水传递（孔隙水应力或中性应力）。也只有通过以上两种途径传递。其总应力等于有效应力与孔隙水应力即σ=σ′+u，其中σ可以是自重引起的应力，也可是附加应力。由外荷引起的孔隙水应力称超静水应力，常随时间的增长而逐渐转化为有效应力，这就是饱和土体固结的实质。因此，饱和土体的超静水应力的变化也常引起土体强度的变化。土体的固结和强度都只取决于有效应力的大小，孔隙水应力不会引起土体变形，也不能承受

8、剪力作用。2.2土的压密定律（1）由于土粒及孔隙中水的体积缩小常可忽略不计，因此土体的变形只认为是孔隙体积的减小，所以常用土体孔隙比的变化来反映土体的变形大小。在侧限压缩试验中，可以分别测到在不同压力作用下试样所产生的变