5土中應力與地基變形計算工程地質(zhì)與土力學07課件_第1頁
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工程地質(zhì)與土力學主講人：熊熙5-土中應力與地基變形計算任務有效應力原理土＝孔隙水固體顆粒骨架+三相體系對所受總應力，骨架和孔隙流體如何分擔？孔隙氣體+總應力總應力由土骨架和孔隙流體共同承受它們?nèi)绾蝹鬟f和相互轉(zhuǎn)化？它們對土的變形和強度有何影響？受外荷載作用孔隙流體有效應力原理基本概念有效應力原理σA有效應力原理（1）飽和土中的應力形態(tài)PSPSVaaPSA：Aw：As：土單元的斷面積顆粒接觸點的面積孔隙水的斷面積a-a斷面通過土顆粒的接觸點a-a斷面豎向力平衡：u：孔隙水壓力有效應力原理A=AS+AWσA

有效應力σ'

σ=σ'+u（2）飽和土的有效應力原理1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應力可分為兩部分σ'和u，并且有效應力原理σ=σ'+u[σ]=[σ']+[u]一般地總應力已知或易知孔隙水壓測定或算定σ=σ'+u有效應力2）土的變形與強度都只取決于有效應力自重應力情況（側(cè)限應變條件）(1)靜水條件地下水位海洋土毛細飽和區(qū)(2)穩(wěn)定滲流條件附加應力情況(1)單向壓縮應力狀態(tài)(2)等向壓縮應力狀態(tài)(3)偏差應力狀態(tài)飽和土中孔隙水壓力和有效應力的計算有效應力原理自重應力情況(1)靜水條件地下水位地下水位下降引起σ’增大的部分H1H2σ'=σ-uu=γwH2u=γwH2σ'=σ-u=γH1+γsatH2-γwH2=γH1+(γsat-γw)H2=γH1+γ’H2地下水位下降會引起σ'增大，土會產(chǎn)生壓縮，這是城市抽水引起地面沉降的一個主要原因。有效應力原理σ=γH1+γsatH2γγsat自重應力情況(1)靜水條件海洋土H1H2γwH有效應力原理γwH1+γsatH2HγsatγwH1γwH1γ'H2σ'=σ-u=γwH1+γsatH2-γwH=γsatH2-γw(H-H1)=（γsat-γw）H2=γ'H2毛細飽和區(qū)(1)靜水條件自重應力情況總應力-孔隙水壓力=有效應力有效應力原理γH+γsat

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