1、土力學地基基礎(chǔ)姚天4章 地基沉降計算土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法01一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標02飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論03地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算04土具有壓縮性荷載作用地基發(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概述4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算土的特點（碎散、三相）沉降具有時間效應(yīng)沉降速率壓縮性測試最終沉降量一維壓縮一維壓縮一維固結(jié)一維固結(jié)沉降速率三維固結(jié)三維固結(jié)修正修正復(fù)雜條件下的計算公式復(fù)雜條

2、件下的計算公式簡化條件簡化條件主線、重主線、重點：一維點：一維問題！問題！4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法4.4 4.4 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論室內(nèi)試驗室內(nèi)試驗室外試驗室外試驗側(cè)限壓縮、三軸壓縮等側(cè)限壓縮、三軸壓縮等荷載試驗、旁壓試驗等荷載試驗、旁壓試驗等概述概述4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標較復(fù)較復(fù)雜應(yīng)雜應(yīng)力狀力狀態(tài)？態(tài)？4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測

3、試方法 一、側(cè)限壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系一、側(cè)限壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以某種粘土為例應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以某種粘土為例zp z )e1(e00 1 1Es1 1Ee非線性非線性彈塑性彈塑性 zszE側(cè)限變形模量：側(cè)限變形模量：4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算二、三軸壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系復(fù)習）二、三軸壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系復(fù)習）4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法試樣試樣壓力室壓力室壓力壓力水水排水管排水管閥門閥門軸向加壓桿軸向加壓桿有機玻璃罩有機玻璃罩橡皮膜橡皮膜透水石透水石頂帽頂帽量測體變或量測體變或孔隙水壓力孔隙水壓力測定：測定：軸向應(yīng)變軸

4、向應(yīng)變軸向應(yīng)力軸向應(yīng)力體變或孔隙水壓力體變或孔隙水壓力類型類型施加施加3 3時時施加施加1 13 3時時量測量測固結(jié)排水固結(jié)排水固結(jié)固結(jié)排水排水體變體變固結(jié)不排水固結(jié)不排水固結(jié)固結(jié)不排水不排水孔隙水壓力孔隙水壓力不固結(jié)不排水不固結(jié)不排水不固結(jié)不固結(jié)不排水不排水孔隙水壓力孔隙水壓力4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法 二、三軸壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系二、三軸壓縮試驗及其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 v應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以某種粘土固結(jié)排水試驗為例以某種粘土固結(jié)排水試驗為例與圍壓有關(guān)與圍壓有關(guān)非線性非線性彈塑性彈塑性剪脹性剪脹性4 4土的壓

5、縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法三、普遍應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型三、普遍應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型1. 1. 土變形的物理機制緣由）土變形的物理機制緣由）土受力以后為什么會表現(xiàn)出上述變形特性？土受力以后為什么會表現(xiàn)出上述變形特性？ 土的特殊性土的特殊性 彈性變形彈性變形體應(yīng)變主要是由于孔隙體積變化引起的；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。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 塑性變形塑性變形 大孔隙消失 接觸點

6、顆粒破碎 顆粒相對滑移 扁平顆粒斷裂31 1 2131 1 21非線性彈性非線性彈性31 1 132431 1 1324彈塑性彈塑性線彈性線彈性- -理想塑性理想塑性31 1 f 1E31 1 f 31 1 f 1E2.2.土的本構(gòu)模型土的本構(gòu)模型4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法土的壓縮性測試方法三、普遍應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型三、普遍應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及本構(gòu)模型4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.1 4.1 土的壓縮性測試方法及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系土的壓縮性測試方法及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系四、荷載試驗與旁壓試驗四、荷載試驗與旁壓試驗一、載荷

7、試驗的定義 載荷試驗是一項使用最早、應(yīng)用最廣泛的原位試驗方法，它是現(xiàn)場在一定尺寸的剛性承壓板上分級施加靜荷載，測定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)的天然地基、單樁或復(fù)合地基巖土的承載力和變形特性。主要涉及天然地基的載荷試驗。 樁基、地基處理的載荷試驗自己自學。二、荷載試驗的分類二、荷載試驗的分類 根據(jù)承壓板的形式和設(shè)置深度不同，可以將試驗分成三種： 1. 淺層平板載荷試驗，適用于淺層地基土； 2. 深層平板載荷試驗，適用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土； 3.螺旋板載荷試驗，適用于深層地基或地下水位以下的地基土。 本章主要涉及的是淺層平板載荷試驗，螺旋板載荷試驗作補充介紹。 淺層平板載荷試驗適用

8、于地表淺層地基、特別適用于各種填土、含碎石的土類。試驗簡單、直觀，多年來應(yīng)用廣泛。但應(yīng)對本法下述局限性給予充分的關(guān)注：（1平板載荷試驗的影響深度范圍不超過兩倍承壓板寬度或直徑），故只能了解地表淺層地基土的特性。（2承壓板的尺寸比實際基礎(chǔ)小，在剛性承壓板邊緣產(chǎn)生塑性區(qū)的開展，更易造成地基的破壞，使預(yù)估的承載力偏低。（3試驗時的加載速率比實際工程快得多，對透水性較差的軟粘土，其變形狀況與實際有較大差異，由此確定的參數(shù)也有較大差異。（4小尺寸剛性承壓板下土中的應(yīng)力狀態(tài)極復(fù)雜，由此推求的變形模量只能是近似的。 四、荷載試驗的適用條件 試驗的儀器設(shè)備試驗的儀器設(shè)備 平板載荷試驗的常用設(shè)備包括四部分：平板

9、載荷試驗的常用設(shè)備包括四部分： （1 1承壓板承壓板 （2 2加荷系統(tǒng)加荷系統(tǒng) （3 3反力系統(tǒng)反力系統(tǒng) （4 4量測系統(tǒng)量測系統(tǒng)一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標PARTTWO4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標一、一、e-pe-p曲線曲線二、二、e-lgpe-lgp曲線曲線三、先期固結(jié)壓力三、先期固結(jié)壓力四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標一、一、e - pe - p曲線曲線ap(kP

10、)0100200 3004000.60.70.80.91.0e ePt1p2pSt1e2e0e3e1s2s3sei00i0ee(1e )S /H4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標一、一、e - pe - p曲線曲線p e ap(kP )0100200 3004000.60.70.80.91.0e eeap 壓縮系數(shù)，壓縮系數(shù)，KPa-1KPa-1，MPa-1MPa-1e 1e0szpE 側(cè)限壓縮模量側(cè)限壓縮模量,KPa ,MPa,KPa ,MPa側(cè)限變形模量側(cè)限變形模量固體顆粒固體顆?？紫犊紫秡0e1e 0s1eEa vs

11、01amE1e 體積壓縮系數(shù)，體積壓縮系數(shù)，KPa-1 KPa-1 ，MPa-1MPa-14 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標 一、一、e - pe - p曲線曲線eap e ap(kP )0100200 3004000.60.70.80.91.0e e壓縮系數(shù)，壓縮系數(shù)，KPa-1KPa-1a1-2a1-2常用作常用作比較土的壓比較土的壓縮性大小縮性大小土的類別土的類別a1-2 (MPa-1)高壓縮性土高壓縮性土0.5中壓縮性土中壓縮性土0.1-0.5低壓縮性土低壓縮性土0.1單向壓縮試驗的各種參數(shù)的關(guān)系單向壓縮試驗的各種

12、參數(shù)的關(guān)系指標指標指標指標amvEsa1mv(1+e0)(1+e0)/Esmva/(1+e0)11/EsEs(1+e0)/a1/mv14 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標一、一、e - pe - p曲線曲線4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標二、二、e - lgpe - lgp曲線曲線ap(kP, lg)10010000.60.70.80.9e eceC(lgp) CcCc1 11 1CeCe壓縮指數(shù)壓縮指數(shù)Ce回彈指數(shù)再壓縮指數(shù)）回彈指數(shù)再壓縮指數(shù)）Ce

13、 s：超固結(jié)土：超固結(jié)土 p1OCR1：超固結(jié)：超固結(jié)OCR1OCR1：欠固結(jié)：欠固結(jié)相同相同s s 時，一般時，一般OCROCR越大越大，土越密實，壓縮性越小，土越密實，壓縮性越小超固結(jié)比：超固結(jié)比：三、先期固結(jié)壓力三、先期固結(jié)壓力4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標(lg) e eABCDmrmin1 12 23 3先期固結(jié)壓力先期固結(jié)壓力pp的確定：的確定：Casagrande Casagrande 法法(f) B(f) B點對應(yīng)于先期固結(jié)壓力點對應(yīng)于先期固結(jié)壓力p p(b) (b) 作水平線作水平線m1m1(c) (

14、c) 作作m m點切線點切線m2m2(d) (d) 作作m1,m2 m1,m2 的角分線的角分線m3m3(e) m3(e) m3與試驗曲線的直線段與試驗曲線的直線段交于點交于點B B(a) (a) 在在e-lge-lg壓縮試驗曲壓縮試驗曲線上，找曲率最大點線上，找曲率最大點 m m p p4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線(lg) e eab 堆積堆積bb 取樣取樣bcd 室內(nèi)試驗室內(nèi)試驗abb dc地下水位上升 土層剝蝕冰川融化引起卸載，引起卸載，使土處于回

15、彈狀態(tài)使土處于回彈狀態(tài)原狀土的原位壓縮曲線：原狀土的原位壓縮曲線：客觀存在的，無法直接得到客觀存在的，無法直接得到fg正常固結(jié)土：正常固結(jié)土：超固結(jié)土：超固結(jié)土：ps 0e0e42.0BCelg 確定先期固結(jié)壓力確定先期固結(jié)壓力pp 過過e0 e0 作水平線與作水平線與pp作用線交于作用線交于B B。由假定。由假定知，知，B B點必然位于原狀土的初始壓縮曲線上；點必然位于原狀土的初始壓縮曲線上； 以以0.42e0 0.42e0 在壓縮曲線上確定在壓縮曲線上確定C C點，由假定點，由假定知，知，C C點也位于原狀土的初始壓縮曲線上；點也位于原狀土的初始壓縮曲線上；土樣取出以后土樣取出以后e e不

16、變，等于原狀土的初始孔隙比不變，等于原狀土的初始孔隙比e0e0，因此，因此，（ e0, p e0, p點應(yīng)位于原狀土的初始壓縮曲線上；點應(yīng)位于原狀土的初始壓縮曲線上； 0.42e0 0.42e0時，土樣不受到擾動影響。時，土樣不受到擾動影響。a. a. 正常固結(jié)土正常固結(jié)土假定：假定：推定：推定：原位壓縮曲線的近似推求原位壓縮曲線的近似推求 通過通過B B、C C兩點的直線即為所求的原位壓縮曲線兩點的直線即為所求的原位壓縮曲線。4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標 四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線四、原位壓縮曲線及原位再壓縮

17、曲線b. 超固結(jié)土假定：假定： 土取出地面后體積不變，即土取出地面后體積不變，即e0,se0,s在原位再壓在原位再壓縮曲線上；縮曲線上； 再壓縮指數(shù)再壓縮指數(shù)Ce Ce 為常數(shù)；為常數(shù)； 0.42e0 0.42e0處的土與原狀土一致，不受擾動影響。處的土與原狀土一致，不受擾動影響。推定：推定： 確定確定s s ，pp的作用線；的作用線； 過過e0e0作水平線與作水平線與 s s作用線交于作用線交于D D點；點； 過過B B和和C C點作直線即為原位壓縮壓縮曲點作直線即為原位壓縮壓縮曲線。線。0e0e42. 0s p elgpCBD 過過D D點作斜率為點作斜率為CeCe的直線，與的直線，與pp

18、作用作用線交于線交于B B點，點，DBDB為原位再壓縮曲線；為原位再壓縮曲線； 過過0.42e0 0.42e0 作水平線與作水平線與e-lge-lg曲線曲線交于點交于點C C；ps() 原位壓縮曲線的近似推求原位壓縮曲線的近似推求4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.2 4.2 一維壓縮性及其指標一維壓縮性及其指標 四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線四、原位壓縮曲線及原位再壓縮曲線重點：重點： 一維滲流固結(jié)一維滲流固結(jié)沉降與時間之間的關(guān)系：飽和土層的滲流固結(jié)沉降與時間之間的關(guān)系：飽和土層的滲流固結(jié)固結(jié)沉降的速度固結(jié)沉降的速度 ？固結(jié)沉降的程度固結(jié)沉降的程度 ？問題：問題：4

19、4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論St S不可壓縮層不可壓縮層可壓縮層可壓縮層p4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論TerzaghiTerzaghi滲流固結(jié)理論）滲流固結(jié)理論）二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算四、固結(jié)系數(shù)的測定四、固結(jié)系數(shù)的測定五、多維滲流固結(jié)理論簡介五、多維滲流固結(jié)理論簡介三、有關(guān)沉降時間的工程問題三、有關(guān)沉降時間的工程問題 實踐背景：大面積均布荷載實踐背景：大面積均布荷載p不透水巖層

20、不透水巖層飽和壓縮層飽和壓縮層z=pp側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論TerzaghiTerzaghi滲流固結(jié)理論）滲流固結(jié)理論）4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算 1、物理模型、物理模型4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算0t t0 twph pphh 0h p附加應(yīng)力附加應(yīng)力:z=p超靜孔壓超靜孔壓: u = z=p有效應(yīng)力有效應(yīng)力:z=0滲流固結(jié)過程滲流固結(jié)過程附加應(yīng)力附加應(yīng)力:z=p超靜孔壓超靜孔壓

21、: u 0附加應(yīng)力附加應(yīng)力:z=p超靜孔壓超靜孔壓: u =0有效應(yīng)力有效應(yīng)力:z=p一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論2、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算土層均勻且完全飽和；土層均勻且完全飽和；土顆粒與水不可壓縮；土顆粒與水不可壓縮；變形是單向壓縮水的滲出和土層壓縮是單向的）；變形是單向壓縮水的滲出和土層壓縮是單向的）；荷載均布且一次施加；荷載均布且一次施加；假定假定 z = constz = const滲流符合達西定律且滲透系數(shù)保持不變；滲流符合

22、達西定律且滲透系數(shù)保持不變；壓縮系數(shù)壓縮系數(shù)a a是常數(shù)。是常數(shù)。基本假定：基本假定：求解思路：求解思路：總應(yīng)力已知總應(yīng)力已知有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理超靜孔隙水壓力的時空分布超靜孔隙水壓力的時空分布建立方程：建立方程：微小單元微小單元11dz）微小時段微小時段dt）q q(qdz)z zdz112、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算孔隙體積的變化流出的水量孔隙體積的變化流出的水量土的壓縮特性土的壓縮特性有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理達西定律達西定律超靜孔隙水壓力的

23、時空分布超靜孔隙水壓力的時空分布超靜孔隙水壓力超靜孔隙水壓力超靜孔隙水壓力超靜孔隙水壓力土骨架的體積變化土骨架的體積變化不透水巖層不透水巖層飽和壓縮層飽和壓縮層z z建立方程：建立方程：q q(qdz)z dzz112、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算固體體積：固體體積：111Vdzconst1e 2111VeVe(dz)1e 孔隙體積：孔隙體積：dt時段內(nèi)：時段內(nèi)： 孔隙體積的變化流出的水量孔隙體積的變化流出的水量2Vqqdtqqdzdtdzdttzz

24、11eq1etz 建立方程：建立方程：uwhkuqAkikikzz 221wauku1etz 212wk 1euutaz q q(qdz)z dzz112、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算dt時段內(nèi)：時段內(nèi)：孔隙體積的變化流出的水量孔隙體積的變化流出的水量土的壓縮性：土的壓縮性：zea 有效應(yīng)力原理：有效應(yīng)力原理：zzu zz(u)euaaatttt 達西定律達西定律: :11eq1etz 孔隙體積的變化土骨架的體積變化孔隙體積的變化土骨架的體積變化Cv

25、Cv 反映了土的固結(jié)性質(zhì)：孔壓消散的快慢固結(jié)速度；反映了土的固結(jié)性質(zhì)：孔壓消散的快慢固結(jié)速度；Cv Cv 與滲透系數(shù)與滲透系數(shù)k k成正比，與壓縮系數(shù)成正比，與壓縮系數(shù)a a成反比；成反比；（cm2/scm2/s；m2/yearm2/year）1vwk(1e )Ca 212wk 1euutaz 固結(jié)系數(shù)固結(jié)系數(shù)建立方程：建立方程：2、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算2v2uuCtz 線性齊次拋物線型微分方程式，一般可用分離變量方法求解。線性齊次拋物線型微分

26、方程式，一般可用分離變量方法求解。 給出定解條件，求解滲流固結(jié)方程，就可以解出給出定解條件，求解滲流固結(jié)方程，就可以解出uz,t。方程求解：方程求解：2、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算（1 1求解思路：求解思路：2v2uuCtz 不透水巖層不透水巖層飽和壓縮層飽和壓縮層z=pHp0t t0 tz t , zuz t , z t , zut , z z 0 z H:u=pz=0: u=0z=H: uz 0 z H: u=0（2 2邊境、初始條件：邊境、初始

27、條件：方程求解：方程求解：2、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算z z(3) (3) 微分方程的解微分方程的解vv2CTtH 時間因數(shù)時間因數(shù)m1，3，5，7方程求解：方程求解：2、數(shù)學模型、數(shù)學模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算0 z H:u=pz=0: u=0z=H: uz 0 z H: u=02v2uuCtz 0t t0 t基本微

28、分方程：基本微分方程：初始邊界條件：初始邊界條件：微分方程的解：微分方程的解：反映孔隙水壓力的消散程度固結(jié)程度反映孔隙水壓力的消散程度固結(jié)程度v22T4m1mt , zeH2zmsinm1p4u H單面排水時孔隙水壓力分布單面排水時孔隙水壓力分布雙面排水時孔隙水壓力分布雙面排水時孔隙水壓力分布z zz z排水面排水面不透水層不透水層排水面排水面排水面排水面HH滲流滲流滲流滲流滲流滲流Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=Tv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=u0=pu0=pu0=pu0=p(3) (3) 微分方程的解微分方程的解方程求解：方程求解：2、數(shù)學模型、數(shù)學

29、模型一、一維滲流固結(jié)理論一、一維滲流固結(jié)理論4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算vv2CTtH 時間因數(shù)時間因數(shù)m1，3，5，7v22T4m1mt , zeH2zmsinm1p4u 二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算 一點一點M M： 地地 層：層：一層土的平均固結(jié)度一層土的平均固結(jié)度Uz,t=01：表征總應(yīng)力中有效應(yīng)力所占比例：表征總應(yīng)力中有效應(yīng)力所占比例zt ,zt ,zU dzdzu1dzdzUzt , zH0zH0t , zt總總應(yīng)應(yīng)力力分分布布面面積積有有效效應(yīng)應(yīng)力力分分布布面面積積4.3 4.3 飽和土體的

30、滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算zt , zzt , zzzzt , zu1uU z t , z t , zuH1 1、基本概念、基本概念M2 2、平均固結(jié)度、平均固結(jié)度UtUt與沉降量與沉降量StSt之間的關(guān)系之間的關(guān)系t時刻：時刻： SUStt 確定確定St的關(guān)鍵是確定的關(guān)鍵是確定Ut 確定確定Ut的核心問題是確定的核心問題是確定uz.t4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算 SSHe1adze1adzdzUt1z1t , zzt , zt總總應(yīng)應(yīng)力力分分布布

31、面面積積有有效效應(yīng)應(yīng)力力分分布布面面積積 SSUtt在時間在時間t t的沉降與最終沉降量之比的沉降與最終沉降量之比二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算3. 3. 地基沉降過程計算地基沉降過程計算1) 基本計算方法基本計算方法均布荷載，單向排水情況均布荷載，單向排水情況確定地基的平均固結(jié)度確定地基的平均固結(jié)度Ut.)5 , 3 , 1m( ,eH2zmsinm1p4uv22T4m1mt , z ,dzdzu1UH0zH0t , zt v22T2m1m22tem181U v2T42te81U 4UT2t2v 6 . 0Ut 085. 0U1lg933. 0Ttv 6 . 0Ut 3Tv 1Ut 知知解

32、得解得近似近似簡化簡化圖表圖表 P147 P147，圖，圖4-294-29，曲線，曲線 tvUfT 4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算Tv反映固結(jié)程度反映固結(jié)程度4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算0.00.20.40.60.81.00.0010.010.11時間因數(shù)時間因數(shù)固結(jié)度固結(jié)度曲線1曲線1曲線2曲線2曲線3曲線3不透水邊界不透水邊界透水邊界透水邊界滲滲流流123（1

33、 1） 壓縮應(yīng)力分布不同時壓縮應(yīng)力分布不同時2) 2) 常見計算條件常見計算條件1 apbp0 110 實踐背景：實踐背景：H H小，小，p p大大自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力壓縮土層底面的附加壓縮土層底面的附加應(yīng)力還不接近零應(yīng)力還不接近零情況情況2 2、3 3：解析公式：解析公式4-594-59和和4-604-60）圖表：圖圖表：圖4-294-29情況情況4 4、5 5：疊加原理，公式：疊加原理，公式4-614-61）（）（4-634-63）計算公式：計算公式：應(yīng)力分布：應(yīng)力分布：12534基本情況：基本情況：abpp應(yīng)應(yīng)力力透透水水界界面面上上作作用用的

34、的壓壓縮縮縮縮應(yīng)應(yīng)力力不不透透水水界界面面上上作作用用的的壓壓 4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算3. 3. 地基沉降過程計算地基沉降過程計算二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算不透水邊界不透水邊界透水邊界透水邊界2. 2. 地基沉降過程計算地基沉降過程計算4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算0.00.20.40.60.81.00.0010.010.11時間因數(shù)時間因數(shù)固結(jié)度固結(jié)度曲線1曲線1曲線2曲線2曲線3

35、曲線3不透水邊界不透水邊界透水邊界透水邊界滲滲流流1232) 2) 常見計算條件常見計算條件（2 2雙面排水時雙面排水時無論哪種情況，均按情況無論哪種情況，均按情況1 1計算；計算；壓縮土層深度壓縮土層深度HH取取1/21/2值值4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算二、固結(jié)度的計算二、固結(jié)度的計算3. 3. 地基沉降過程計算地基沉降過程計算透水邊界apbp應(yīng)力分布：應(yīng)力分布：12534基本情況：基本情況：透水邊界Hvv2CTtH 三、有關(guān)沉降時間的工程問題三、有關(guān)沉降時間的工程問題1 1、求某一時刻、求某一時刻t t

36、的固結(jié)度與沉降量的固結(jié)度與沉降量2 2、求達到某一固結(jié)度所需要的時間、求達到某一固結(jié)度所需要的時間3 3、根據(jù)前一階段測定的沉降時間曲線，推算以后的、根據(jù)前一階段測定的沉降時間曲線，推算以后的沉降時間關(guān)系沉降時間關(guān)系4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算1 1、求某一時刻、求某一時刻t t的固結(jié)度與沉降量的固結(jié)度與沉降量tTv=Cvt/H2v2vT42)T( , te81USt=Ut S4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算三、有關(guān)沉降時間的工

37、程問題三、有關(guān)沉降時間的工程問題2 2、求達到某一沉降量、求達到某一沉降量( (固結(jié)度固結(jié)度) )所需要的時間所需要的時間Ut= St /S從從 Ut 查表計算確定查表計算確定 Tv v2vCHTt 4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算三、有關(guān)沉降時間的工程問題三、有關(guān)沉降時間的工程問題3 3、根據(jù)前一階段測定的沉降時間曲線，推算以后的沉降、根據(jù)前一階段測定的沉降時間曲線，推算以后的沉降時間關(guān)系時間關(guān)系對于各種初始應(yīng)力分布，固結(jié)度均可寫成：對于各種初始應(yīng)力分布，固結(jié)度均可寫成：tte1U 知：知：t1t1S1S1t2

38、t2S2S2公式計算公式計算，計算計算t3t3S3S34.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算三、有關(guān)沉降時間的工程問題三、有關(guān)沉降時間的工程問題四、固結(jié)系數(shù)確定方法四、固結(jié)系數(shù)確定方法固結(jié)系數(shù)固結(jié)系數(shù) Cv反映固結(jié)速度的指標反映固結(jié)速度的指標, Cv 越大，固結(jié)越快。越大，固結(jié)越快。確定方法有四種：確定方法有四種：方法一：直接計算法方法一：直接計算法壓縮試驗壓縮試驗 a a滲透試驗滲透試驗 k kk與與a均是變化的均是變化的但但Cv變化不很大變化不很大精度較低精度較低4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流

39、固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算2v2uuCtz 1vwk(1e )Ca 方法二：直接測量法方法二：直接測量法l 壓縮試驗壓縮試驗 S-t S-t曲線曲線9090tt%90SSU查查 l 由理論公式，由理論公式，v2T42te81U 848. 0T%90Uvt 902vtH848. 0C H H土樣在該級荷載作用下的平均厚度的一半；土樣在該級荷載作用下的平均厚度的一半； 缺陷：由于次固結(jié)，缺陷：由于次固結(jié)，SS不易確定不易確定St S90S90t4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算四、固

40、結(jié)系數(shù)確定方法四、固結(jié)系數(shù)確定方法n用高度為20mm的試樣做固結(jié)試驗，各壓力作用下的壓縮量見下表，用時間平方根法求得固結(jié)度達到90%所用時間為9min，計算p=200kpa壓力下的固結(jié)系數(shù)Cv等于多少？ H H土樣在該級荷載作用下的平均厚度的一半；土樣在該級荷載作用下的平均厚度的一半； 這個考點的計算題和加深理解這個考點的計算題和加深理解土樣在土樣在200荷載作用前的厚度為荷載作用前的厚度為18.75，在，在200荷載作用后厚度為荷載作用后厚度為18.05； 平均厚度為平均厚度為18.75+18.05）/2=18.4一半即為一半即為9.2mm。Cv即可求出。即可求出。p050100200400

41、s00.951.251.952.5例題例題4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算四、固結(jié)系數(shù)確定方法四、固結(jié)系數(shù)確定方法n當當U60%U60%U60%時二者差別逐漸加大時二者差別逐漸加大vtT2U (2)15. 1TT)2(90v)1(90v 試驗結(jié)果表明：試驗結(jié)果表明：v22T4m5, 3, 1m22tem181U (1)方法三：時間平方根法方法三：時間平方根法經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法4.3 4.3 飽和土體的滲流固結(jié)理論飽和土體的滲流固結(jié)理論4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算四、固結(jié)系數(shù)確定方法四、固結(jié)

42、系數(shù)確定方法方法三：時間平方根法方法三：時間平方根法經(jīng)驗方法經(jīng)驗方法OSS90S0=0OAt90t，vtT2U v22T4m5,3, 1m22tem181U (e)Cv=0.848H2/t90(a)(a)消除瞬時沉降，確定原點消除瞬時沉降，確定原點00(b)(b)試驗曲線的直線段，表示為：試驗曲線的直線段，表示為：vtT2U15. 1 tkSt (c)做直線做直線與試驗曲線交于點與試驗曲線交于點AtkS15. 1t (d)點點A對應(yīng)于橫坐標對應(yīng)于橫坐標 (Tv=0.848)90t4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算最終沉

43、降量最終沉降量S：St St t時地基最終沉降穩(wěn)定以后的時地基最終沉降穩(wěn)定以后的最大沉降量，不考慮沉降過程。最大沉降量，不考慮沉降過程。不可壓縮層不可壓縮層可壓縮層可壓縮層z=pp4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算一、單一土層一維壓縮問題一、單一土層一維壓縮問題二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法三、地基沉降計算的若干問題三、地基沉降計算的若干問題4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算1、計算簡圖、計算簡圖壓縮前壓縮前szszH

44、2 壓縮后壓縮后1szp 1e2szzp 2e側(cè)限條件側(cè)限條件z=ppHH/2H/2,e1,e1一、單一土層一維壓縮問題一、單一土層一維壓縮問題（a ae-e- 曲線曲線（b be-lge-lg 曲線曲線e 1Vs 1e1Vs 2e12zv11eee1e1e zvSHH 12zv1eeSHHH1e e ee1e1e2e2p1p1p2p2p p4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算2、計算公式、計算公式2111aaS(pp )HpH1e1e spHpHSEE 一、單一土層一維壓縮問題一、單一土層一維壓縮問題（a ae-e-

45、曲線曲線1221eea(pp )1aSA1e vvSm pHm A 12zv1eeSHHH1e 4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算2、計算公式、計算公式2C111peHSHClg()1e1ep 一、單一土層一維壓縮問題一、單一土層一維壓縮問題（b be-lge-lg 曲線曲線優(yōu)點優(yōu)點: :可使用推定的原狀土壓縮曲線；可使用推定的原狀土壓縮曲線；可以區(qū)分正常固結(jié)土和超固結(jié)土可以區(qū)分正常固結(jié)土和超固結(jié)土并分別進行計算。并分別進行計算。正常固結(jié)土：正常固結(jié)土：超固結(jié)土超固結(jié)土( (并假定并假定p2p2 p)p)：12zv1e

46、eSHHH1e 1e2eBCelg 1p2p1e2eBCelg 1p2p p pp2eC111ppHHSClgClg1ep1e A以公式以公式 為例為例He1eeS121 zszH ;121eeSH1e 確定： 測定： e-p曲線或者e-lgp曲線 查定： 算定：1szp 2szzp 2e;1e4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算3、計算步驟、計算步驟一、單一土層一維壓縮問題一、單一土層一維壓縮問題側(cè)限條件側(cè)限條件HszszH2 z=ppH/2H/2,e1,e1 e ee1e1e2e2p p1 1p2p2p p1 1、基

47、本假定和基本原理、基本假定和基本原理理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論；理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論；單向壓縮分層總和法是一個半徑驗性方法。單向壓縮分層總和法是一個半徑驗性方法。4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法（a a假設(shè)基底壓力為線性分布假設(shè)基底壓力為線性分布 （b b附加應(yīng)力用彈性理論計算附加應(yīng)力用彈性理論計算（c c只發(fā)生單向沉降：側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)只發(fā)生單向沉降：側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)（d d只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降（e

48、 e將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為各層沉降量之和：各層沉降量之和： iSS2、計算步驟、計算步驟4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法情況情況1 1不考慮地基回彈的情形：不考慮地基回彈的情形：沉降量從原基底算起；沉降量從原基底算起；適用于基礎(chǔ)底面積小，埋深淺，施工快。適用于基礎(chǔ)底面積小，埋深淺，施工快?？紤]地基回彈的情形：考慮地基回彈的情形：沉降量從回彈后的基底算起；沉降量從回彈后的基底算起；基礎(chǔ)底面大，埋深

49、大，施工期長?；A(chǔ)底面大，埋深大，施工期長。情況情況2 2d地面地面基底基底知：地基各土層的壓縮曲線知：地基各土層的壓縮曲線 原狀土壓縮曲線原狀土壓縮曲線d地面地面基底基底2、計算步驟情況、計算步驟情況14 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法(a)(a)計算原地基中自重應(yīng)力分布計算原地基中自重應(yīng)力分布(b)(b)基底附加壓力基底附加壓力p0p0pp0 d p0 = p - p0 = p - d d(c)(c)確定地基中附加應(yīng)力確定地基中附加應(yīng)力 z z分布分布自重應(yīng)

50、力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力(d)(d)確定計算深度確定計算深度znzn 一般土層：z=0.2 sz； 軟粘土層：z=0.1 sz； 一般房屋基礎(chǔ)：Zn=B(2.5-0.4lnB)； 基巖或不可壓縮土層。沉降計算深度沉降計算深度szsz從地面算起；從地面算起；zz從基底算起；從基底算起；zz是由基底附加應(yīng)力是由基底附加應(yīng)力 p-d p-d 引起的引起的2、計算步驟情況、計算步驟情況14 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法(a)(a)計算原地基中自重應(yīng)力分布計算原地基中

51、自重應(yīng)力分布(b)(b)基底附加壓力基底附加壓力p0p0(c)(c)確定地基中附加應(yīng)力確定地基中附加應(yīng)力 z z分布分布(d)(d)確定計算深度確定計算深度znznd地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度(e)(e)地基分層地基分層HiHi不同土層界面；地下水位線；每層厚度不宜0.4B或4m；z 變化明顯的土層，適當取小。(g) (g) 各層沉降量疊加各層沉降量疊加SiSi(f)(f)計算每層沉降量計算每層沉降量SiSisziziHid地面地面基底基底2、計算步驟情況、計算步驟情況24 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.

52、3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法(a)(a)計算原地基中自重應(yīng)力分布計算原地基中自重應(yīng)力分布(b)(b)計算開挖后地基中自重應(yīng)力分布計算開挖后地基中自重應(yīng)力分布(c)(c)確定地基中附加應(yīng)力確定地基中附加應(yīng)力 z z分布分布f( d,z) szszszsz z zf (p, z)f (p, z)pszi zi下同情況下同情況1 1自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力 ee1ie2i sziszip2i zizi4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算3、計算公

53、式、計算公式12zv1eeSHHH1e ii2i1iizii1i1iaaS(pp )HH1e1eziiziiisiiHHSEE （a ae-e- 曲線曲線二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHi4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算3、計算公式、計算公式ii2i1iizii1i1iaaS(pp )HH1e1e（a ae-e- 曲線曲線iii1iaSA1e 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總

54、和法i0iii 1i 1Ap (zz) 0zi0z(i-1)Ai附加應(yīng)力附加應(yīng)力p0規(guī)范規(guī)范法法zi-1zii 平均附加應(yīng)力系數(shù)平均附加應(yīng)力系數(shù)正常固結(jié)土正常固結(jié)土1iszip sziziiCi2i1iCiszieClg ppClg （b b用用e-lge-lg 曲線計算曲線計算4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHi1ie2ieBCelg 1i

55、p2ip2iszizip Cisziziiiii1i1isziCeSHH lg1e1e 2ipeii2iiii1i1i1ip:CepSHH lg1e1ep 2ippeiCi2iiii1i1i1ipp:CCpSH lgH lg1ep1e 4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHiBCelg pipiA1ie2ie1ip2ip超固結(jié)土超固結(jié)土1iszi

56、p （b b用用e-lge-lg 曲線計算曲線計算2iszizip 考慮地基回彈的沉降量計算考慮地基回彈的沉降量計算條件：條件：正常固結(jié)土，正常固結(jié)土，e-lge-lg 曲線曲線基面面積大，埋深大，施工期長基面面積大，埋深大，施工期長i i層地基的沉降量層地基的沉降量Si = Si = 再壓縮沉降量再壓縮沉降量 S1i + S1i + 壓縮沉降量壓縮沉降量S2iS2i4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式 類似于超固結(jié)土的計算； 式中采用開挖前

57、地基的天然孔隙比e1i，無論是回彈、再壓縮或壓縮，均是相對于開挖前的擬定基底高程而言。三者的基準點均是e1i 狀態(tài)時的Hi。d地面地面基底基底pszi zi自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式szi szi szizi BCelg A1ie2ied地面地面基底基底pszi zi自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力eiszi1i1iii1i1isziCeSHH lg1e1e ciszizi2i2iii1i1isziC

58、eSHH lg1e1eszisziziii1i2ieici1iszisziHSSSCC lg1e各種假定導(dǎo)致各種假定導(dǎo)致 S S 的誤差，如：的誤差，如：取中點下附加應(yīng)力值，使取中點下附加應(yīng)力值，使 S S 偏大偏大; ;側(cè)限壓縮使計算值偏?。粋?cè)限壓縮使計算值偏??； 地基不均勻性導(dǎo)致的誤差等。地基不均勻性導(dǎo)致的誤差等。軟粘土應(yīng)力集中軟粘土應(yīng)力集中S偏小偏小, s1 硬粘土應(yīng)力擴散硬粘土應(yīng)力擴散S偏大偏大, s1SSs 修沉降經(jīng)驗修正系數(shù)沉降經(jīng)驗修正系數(shù)4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、

59、地基最終沉降量分層總和法4、結(jié)果修正、結(jié)果修正n基底壓力線性分布假設(shè)基底壓力線性分布假設(shè)n彈性附加應(yīng)力計算彈性附加應(yīng)力計算n單向壓縮的假設(shè)單向壓縮的假設(shè)n只計主固結(jié)沉降只計主固結(jié)沉降n原狀土現(xiàn)場取樣的擾動原狀土現(xiàn)場取樣的擾動n參數(shù)線性的假設(shè)參數(shù)線性的假設(shè)n按中點下附加應(yīng)力計算按中點下附加應(yīng)力計算sSS 基底附加應(yīng)力基底附加應(yīng)力2.54.07.015.020.0 p0 fk1.41.31.00.40.2 p0 0.75 fk1.11.00.70.40.2表表4-6 4-6 沉降計算經(jīng)驗系數(shù)沉降計算經(jīng)驗系數(shù)s ssE4 4土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性與地基沉降計算4.3 4.3 地基的最終沉

60、降量計算地基的最終沉降量計算 二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法4、結(jié)果修正、結(jié)果修正0zi0z(i-1)AiisisiAEAE i0iii 1i 1Ap (zz) 附加應(yīng)力附加應(yīng)力p0 s=1.4-0.2, s=1.4-0.2, (1)(1)與土質(zhì)軟硬有關(guān)與土質(zhì)軟硬有關(guān), ,(2)(2)與基底附加應(yīng)力與基底附加應(yīng)力p0/fkp0/fk的大小有關(guān)的大小有關(guān)fkfk：地基承載力標準值：地基承載力標準值 準備資料準備資料 應(yīng)力分布應(yīng)力分布 沉降計算沉降計算建筑基礎(chǔ)外形、大小、分量、埋深）建筑基礎(chǔ)外形、大小、分量、埋深）地基各土層的壓縮曲線地基各土層的壓縮曲線 原狀土壓縮曲線原