土力学4土的压缩性和地基沉降计算ppt课件.ppt

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1、第四章土的变形性质及地基沉降计算土的压缩性地基最终沉降量计算应力历史对地基沉降的影响地基变形与时间的关系建筑物沉降观测与地基容许变形土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间4.1土的压缩性（1/26）固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程。在荷载作用下，饱和土体中产生超静孔隙水压力，在排水

2、条件下，随着时间发展，土体中水被排出，超静孔隙水压力逐步消散，土体中有效应力逐步增大，直至超静孔隙水压力完全消散，这一过程称为固结。无粘性土:其压缩过程在很短时间内就可以完成;粘性土:透水性小，其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多。4.1土的压缩性（2/26）墨西哥某宫殿左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固4.1土的压缩性（3/26）工程实例由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触Kiss4.1土的压缩性（4/26）工程实例基坑开挖，引起阳台裂缝

3、4.1土的压缩性（5/26）新建筑引起原有建筑物开裂4.1土的压缩性（6/26）47m3915019419917587沉降曲线(mm)工程实例建筑物过长：长高比7.6:14.1土的压缩性（7/26）目前：塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80m，塔顶离中心线已达5.27m，倾斜5.5°比萨斜塔1590年:伽利略在此塔做自由落体实验4.1土的压缩性（8/26）苏州虎丘塔概况：位于虎丘公园山顶，建于宋太祖建隆二年(公元961年)。塔高47.5m，平面呈八角形。问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物。

4、原因：坐落于不均匀粉质粘土层，产生不均匀沉降。处理：在四周建造圈桩排式地下连续墙并对塔周围与塔基进行钻孔注浆和打设树根桩加固塔身。4.1土的压缩性（9/26）日本关西机场问题：沉降大且不均匀设计沉降：5.7-7.5m完成时(1990年)实际沉降：8.1m，5cm/月预测主固结需：20年比设计多超填：3m4.1土的压缩性（10/26）侧限压缩试验研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称固结试验1.压缩仪示意图注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形4.1土的压缩性（11/26）三联固结仪4.1土的

5、压缩性（12/26）Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变土粒高度在受压前后不变整理其中根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线4.1土的压缩性（13/26）压缩曲线（e-p曲线）压缩曲线（e-lgp曲线）4.1土的压缩性（14/26）e0eppee-p曲线压缩性指标压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标1.压缩系数a2.

6、压缩指数Cc3.压缩模量Es曲线A曲线B曲线A压缩性＞曲线B压缩性4.1土的压缩性（15/26）压缩系数a土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△e利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低在压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性《规范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩性土a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土4.1土的压缩性（16/26）土的压缩

7、指数Cc由e-lgp曲线得到。土的e-lgp曲线的后段接近直线，直线的斜率的绝对值。压缩指数越大，反映土的压缩性越高。低压缩性土；中压缩性土高压缩性土。与压缩系数的区别?4.1土的压缩性（17/26）压缩指数与压缩系数的区别压缩系数随着起始压力和压力增量的不同而不同,因此必须规定起始压力和同一压力变化范围,常用作为判断土压缩性的标准;压缩指数由于选用的坐标不同,它是e-lgp曲线后段(压力较大)部分的直线斜率,在很大范围内是常数,所以Cc并不随压力变化范围而异.4.1土的压缩性（18/26）压缩模量Es土在侧限条件下竖向附加压应力与相应的应变增

8、量之比，或称为侧限模量说明：土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比，Es愈大，a愈小，土的压缩性愈低Es<4MPa高压缩性土Es=4MPa-15MP