第3章地基應(yīng)力計(jì)算

1、地基應(yīng)力計(jì)算地基應(yīng)力計(jì)算 第三章第三章 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 將持力層下面的土層稱(chēng)為下臥層將持力層下面的土層稱(chēng)為下臥層 支承建筑物荷載的土層稱(chēng)為地基支承建筑物荷載的土層稱(chēng)為地基 與建筑物基礎(chǔ)底面直接接觸的土層稱(chēng)為持力層與建筑物基礎(chǔ)底面直接接觸的土層稱(chēng)為持力層 下臥層 持力層（受力層） 地基地基 基礎(chǔ) F F G G 主 要 受 力 層 強(qiáng)度問(wèn)題強(qiáng)度問(wèn)題 變形問(wèn)題變形問(wèn)題 地基中的應(yīng)力狀態(tài)地基中的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定 應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 自重應(yīng)力自重應(yīng)力 附加應(yīng)力附加應(yīng)力 基底壓力計(jì)算基底壓力計(jì)算

2、有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理 建筑物修建以后，建筑物建筑物修建以后，建筑物 重量等外荷載在地基中引重量等外荷載在地基中引 起的應(yīng)力，所謂的起的應(yīng)力，所謂的“附加附加” 是指在原來(lái)自重應(yīng)力基礎(chǔ)是指在原來(lái)自重應(yīng)力基礎(chǔ) 上增加的壓力。上增加的壓力。 建筑物修建以前，地基建筑物修建以前，地基 中由土體本身的有效重中由土體本身的有效重 量所產(chǎn)生的應(yīng)力。量所產(chǎn)生的應(yīng)力。 3.13.1 土體自重應(yīng)力的計(jì)算土體自重應(yīng)力的計(jì)算 一一. . 水平地基中的自重應(yīng)力水平地基中的自重應(yīng)力 假定：水平地基假定：水平地基一維問(wèn)題一維問(wèn)題 定義：在修建建筑物以前，地基中由土體本身的有效重量而產(chǎn)生的應(yīng)力。定義：在修建建筑物以前，地

3、基中由土體本身的有效重量而產(chǎn)生的應(yīng)力。 目的：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)目的：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài) ;HHH 332211sz iisz H 成層地基成層地基 一一. . 水平地基中的自重應(yīng)力水平地基中的自重應(yīng)力 1. 1.計(jì)算公式計(jì)算公式 均質(zhì)地基均質(zhì)地基 zAzAAW sz 豎直向：豎直向： Z 1 H 2 H 3 H z sz 豎直向：豎直向： 容重：地下水位以上用天然容重容重：地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重地下水位以下用浮容重 2 2 3 3 1 1 2. 2. 分布規(guī)律分布規(guī)律 自重應(yīng)力分布線(xiàn)的斜率是容重；自重應(yīng)力分布線(xiàn)的斜率是容重； 自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線(xiàn)分

4、布；自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線(xiàn)分布； 自重應(yīng)力在成層地基中呈折線(xiàn)分布；自重應(yīng)力在成層地基中呈折線(xiàn)分布； 在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。 均質(zhì)地基均質(zhì)地基 1 2 2 )( 21 成層地基成層地基 一一. . 水平地基中的自重應(yīng)力水平地基中的自重應(yīng)力 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 如圖所示為某地基剖面圖，各土層的重度及地下水位如圖， 試求土的自重應(yīng)力，并繪出它們的分布圖。 No Image 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3. 3.不透水層的自重應(yīng)力不透水層的自重應(yīng)力 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3.1 0 co kPah ca

5、 0 .275 . 1*0 .18 11 kPah cacb 84.606 . 3*)104 .19(0 .27 22 kPah cbcc 48.788 . 1*)108 .19(84.60 33 上 kPah cccc 48.132) 8 . 16 . 3(*1048.78 上下 當(dāng)?shù)谒膶訛閺?qiáng)風(fēng)化巖時(shí)： kPah cbcc 48.788 . 1*)108 .19(84.60 33 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 天然地面 1.5m 3.6m 堅(jiān)硬整體巖石層 1.8m 粉土 =19.8kN/m =18.0kN/m 地下水 素填土 =18.0kN/m 中砂土 sc(kPa) Z o a b

6、c 27.0 60.84 78.48 132.48 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 天然地面 1.5m 3.6m 1.8m =18.0kN/m 素填土 中砂土 粉土=18.0kN/m =19.8kN/m 地下水 強(qiáng)風(fēng)化巖石 sc(kPa) Z o a b c 27.0 60.84 78.48 3.2(P135) 解： kPah n i iic 48.59) 1 . 18 . 4(*)101 .20(1 . 1*1 .20 1 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3.2 3.2 基底壓力計(jì)算基底壓力計(jì)算 基底壓力：基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f基底壓力：基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f 給地基表面的壓力，也稱(chēng)給地基表面的壓力，也

7、稱(chēng) 基底接觸壓力。基底接觸壓力。 基底壓力基底壓力 附加應(yīng)力附加應(yīng)力 地基沉降變形地基沉降變形 上部結(jié)構(gòu)的自重及各上部結(jié)構(gòu)的自重及各 種荷載都是通過(guò)基礎(chǔ)種荷載都是通過(guò)基礎(chǔ) 傳到地基中的。傳到地基中的。 影響因素影響因素 計(jì)算方法計(jì)算方法 分布規(guī)律分布規(guī)律 上部結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 地基地基 建筑物設(shè)計(jì)建筑物設(shè)計(jì) 暫不考慮上部結(jié)構(gòu)的影暫不考慮上部結(jié)構(gòu)的影 響，使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化；響，使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化； 用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 一一. . 影響因素影響因素 基底壓力基底壓力 基礎(chǔ)條件基礎(chǔ)條件 剛度剛度 形狀形狀 大小大小 埋深埋深 大小大小 方向方

8、向 分布分布 土類(lèi)土類(lèi) 密度密度 土層結(jié)構(gòu)等土層結(jié)構(gòu)等 荷載條件荷載條件 地基條件地基條件 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 二二. .基底壓力分布基底壓力分布 基礎(chǔ)抗彎剛度基礎(chǔ)抗彎剛度EIEI=0 =0 M=0M=0； 基礎(chǔ)變形能完全適應(yīng)地基表面的變形基礎(chǔ)變形能完全適應(yīng)地基表面的變形; ; 基礎(chǔ)上下壓力分布相同?；A(chǔ)上下壓力分布相同。 條形基礎(chǔ)，豎直均布荷載條形基礎(chǔ)，豎直均布荷載 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 彈塑性地基，有限剛度基礎(chǔ)彈塑性地基，有限剛度基礎(chǔ) 二二. .基底壓力分布基底壓力分布 荷載較小荷載較小 荷載較大荷載較大 砂性土地基砂性土地基 粘性土地基粘性土地基 馬鞍型馬鞍

9、型 拋物線(xiàn)型拋物線(xiàn)型 倒鐘型倒鐘型 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)圣維南原理，基底壓力的具體分布形式對(duì)地基應(yīng)根據(jù)圣維南原理，基底壓力的具體分布形式對(duì)地基應(yīng) 力計(jì)算的影響僅局限于一定深度范圍；超出此范圍以力計(jì)算的影響僅局限于一定深度范圍；超出此范圍以 后，地基中附加應(yīng)力的分布將與基底壓力的分布關(guān)系后，地基中附加應(yīng)力的分布將與基底壓力的分布關(guān)系 不大，而只取決于荷載的大小、方向和合力的位置。不大，而只取決于荷載的大小、方向和合力的位置。 三三. . 實(shí)用簡(jiǎn)化計(jì)算實(shí)用簡(jiǎn)化計(jì)算 基底壓力的基底壓力的 分布形式十分布形式十 分復(fù)雜分復(fù)雜 簡(jiǎn)化計(jì)算方法：簡(jiǎn)化計(jì)算方法： 假定基底壓力按直線(xiàn)分布的材

10、料力學(xué)方法假定基底壓力按直線(xiàn)分布的材料力學(xué)方法 基礎(chǔ)尺寸較小基礎(chǔ)尺寸較小 荷載不是很大荷載不是很大 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 e e l l b b x x y y x x y y l l b b NF l e A GF p 6 1 min max 矩形面積中心荷載矩形面積中心荷載 A GN p 矩形面積偏心荷載矩形面積偏心荷載 l e A GF W M A GF p 6 1 min max l e A GF p 6 1 max l e A GF p 6 1 min G 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 eb/6: eb/6: eb/6: 出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū) b e

11、 A GF p 6 1 min max x x y y b b l l e ee e x x y y b b l l e e x x y y b b l l a a 3a3a FFF max p 0pmin 0pmin 0pmin max p max p al GF p 3 2 max 高聳結(jié)構(gòu)物下可高聳結(jié)構(gòu)物下可 能的的基底壓力能的的基底壓力 基底基底 壓力壓力 合力合力 與總與總 荷載荷載 相等相等 土不能承受拉力土不能承受拉力 壓力調(diào)整壓力調(diào)整 a=b/2-ea=b/2-e 矩形面積單向偏心荷載矩形面積單向偏心荷載 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 某矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)寬分別為3m和2m，基礎(chǔ)

12、埋深1m，基礎(chǔ)剖面和地基條件如圖所示， 試求基礎(chǔ)底面的基底壓力 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3.3 3.3 地基中附加應(yīng)力的計(jì)算地基中附加應(yīng)力的計(jì)算 基礎(chǔ)位于地基礎(chǔ)位于地 面以上面以上 附加壓力附加壓力= =基地接觸壓力基地接觸壓力 基礎(chǔ)位于基礎(chǔ)位于 地面以下地面以下 基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋置深度d d，在基礎(chǔ)底面中心點(diǎn)的附加壓力，在基礎(chǔ)底面中心點(diǎn)的附加壓力 pp 0 dpp m 0 重度取值：基礎(chǔ)底面以上地基土的加權(quán)平均重度，地下水位重度取值：基礎(chǔ)底面以上地基土的加權(quán)平均重度，地下水位 以下去有效重度的加權(quán)平均值以下去有效重度的加權(quán)平均值 豎直豎直 集中力集中力 矩形面積豎直均布荷載矩形

13、面積豎直均布荷載 矩形面積豎直三角形荷載矩形面積豎直三角形荷載 水平水平 集中力集中力 矩形面積水平均布荷載矩形面積水平均布荷載 豎直線(xiàn)布荷載豎直線(xiàn)布荷載 條形面積豎直均布荷載條形面積豎直均布荷載 圓形面積豎直均布荷載圓形面積豎直均布荷載 特殊面積、特殊荷載特殊面積、特殊荷載 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 一一. . 豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題 y y z z x x o o x y xy yz zx z P P MM x x y y z z r r R R MM x y xy yz zx z （P P；x,y,zx,y,z；

14、R, R, , , ) ) 222222 zyxzrR tgz/r 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 5 3 z R z 2 P3 22/525 3 z z P )z/r (1 1 2 3 R z 2 P3 2/522/52 tg1 1 2 3 )z/r (1 1 2 3 K 2 z z P K 一一. . 豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題 222222 zyxzrR tgz/r 查表查表3.23.2 集中力作用下的集中力作用下的 應(yīng)力分布系數(shù)應(yīng)力分布系數(shù) 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.

15、00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 r/zr/z 0.50.5 0.40.4 0.30.3 0.20.2 0.10.1 0 0 K K 2/52 )z/r (1 1 2 3 K 豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 布辛內(nèi)斯克課題布辛內(nèi)斯克課題 2 z z P K y y z z x x o o P P MM x x y y z z r r R R MM 特點(diǎn)特點(diǎn) 1. 1. z z與與 角無(wú)關(guān)，應(yīng)力呈軸對(duì)稱(chēng)分布角無(wú)關(guān)，應(yīng)力呈軸對(duì)稱(chēng)分布 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 2/52 )z/r (1 1 2 3 K 特點(diǎn)特點(diǎn) 2.P2.P作用線(xiàn)上，作用線(xiàn)上，

16、r=0, K=3/(2r=0, K=3/(2 ）,z=0, ,z=0, z z，zz， z z=0=0 3. 3.在某一水平面上在某一水平面上z=constz=const，r=0, Kr=0, K最大，最大，rr，K K減小，減小， z z減小減小 4. 4.在某一圓柱面上在某一圓柱面上r=constr=const，z=0, z=0, z z=0=0，zz， z z先增加后減小先增加后減小 5. 5. z z 等值線(xiàn)應(yīng)力泡等值線(xiàn)應(yīng)力泡 一一. . 豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題豎直集中力作用下的附加應(yīng)力計(jì)算布辛內(nèi)斯克課題 2 z z P K 應(yīng)力應(yīng)力 球根球根 球根球根 P PP

17、 P 0.1P0.1P 0.05P0.05P 0.02P0.02P 0.01P0.01P 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 二二. . 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 z x y B L dP 1 1. . 角點(diǎn)下的垂直附加應(yīng)力角點(diǎn)下的垂直附加應(yīng)力 pdxdydP pK sz )n,m(F) B z , B L (F)z,L,B(FKs 矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)矩形豎直向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)K Ks s 查查 表表 3 3.3 .3 p p dxdy R z 2 p3 R z 2 dP3 d 5 3 5 3 z )n,m

18、,p(d z B 0 L 0 zz （3.323.32）9191頁(yè)頁(yè) z MM m=L/B, n=z/Bm=L/B, n=z/B 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 2 2. . 任意點(diǎn)的垂直附加應(yīng)力任意點(diǎn)的垂直附加應(yīng)力角點(diǎn)法角點(diǎn)法 a. a.矩形面積內(nèi)矩形面積內(nèi) p)KKKK( D s C s B s A sz p)KKKK( dfgi s cegi s afgh s begh sz A D B C a e b c df gi h b. b.矩形面積外矩形面積外 兩種情況：兩種情況： 疊加原理疊加原理 角點(diǎn)下垂直附加角點(diǎn)下垂直附加 應(yīng)力的計(jì)算公式應(yīng)力的計(jì)算公式 地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力地基中任

19、意點(diǎn)的附加應(yīng)力 二二. . 矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算矩形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 三三. . 矩形面積三角形分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算矩形面積三角形分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 z x y B L dP ttz pK )n,m(F) B z , B L (F)z,L,B(FK t 矩形面積豎直三角分布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)矩形面積豎直三角分布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù) 查表查表3.43.4 p pt t )n,m,p(d tz B 0 L 0 zz MM z 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 四四. . 條形面積豎直均布荷載作

20、用下的附加應(yīng)力計(jì)算條形面積豎直均布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算 z x y B pK s zz ),(),(nmF B z B x FK s z 條形面積豎直均布荷載作用時(shí)的應(yīng)力分布系數(shù)條形面積豎直均布荷載作用時(shí)的應(yīng)力分布系數(shù) p p z MM x 查表查表3.53.5 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3.6(P135) 14.0m 5.0m 5.0m 6.0m 基礎(chǔ)中心點(diǎn)下 1034.0,0.25/10/,4.15/7/bzbL oozo pp1034. 0*44 A M點(diǎn)下： 1350. 0, 25/10/, 0 . 45/20/ 1 bzbL 0947. 0, 25/10/, 2 . 1

21、5/6/ 1 bzbL oozA pp*)0947. 01350. 0(*0 . 2*)(*0 . 2 21 %487.191034. 0*4/ )0947. 01350. 0(*0 . 2/ zozA 七七. . 影響土中應(yīng)力分布的因素影響土中應(yīng)力分布的因素 (1)(1)上層軟弱，下層堅(jiān)硬的成層地基上層軟弱，下層堅(jiān)硬的成層地基 非均勻性非均勻性成層地基成層地基 中軸線(xiàn)附近 z z比均質(zhì)時(shí)明顯增大的現(xiàn)象 應(yīng)力集中； 應(yīng)力集中程度與土層剛度和厚度有關(guān)； 隨H/B增大，應(yīng)力集中現(xiàn)象逐漸減弱。 (2)(2)上層堅(jiān)硬，下層軟弱的成層地基上層堅(jiān)硬，下層軟弱的成層地基 中軸線(xiàn)附近z比均質(zhì)時(shí)明顯減小的現(xiàn)象

22、應(yīng)力擴(kuò)散； 應(yīng)力擴(kuò)散程度，與土層剛度和厚度有關(guān)； 隨H/B的增大，應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象逐漸減弱。 (3)(3)土的壓縮模量隨深度增大的地基土的壓縮模量隨深度增大的地基 應(yīng)力集中現(xiàn)象應(yīng)力集中現(xiàn)象 B H H 均勻均勻成層成層 E E1 1 E E2 2EE1 1 B H H 均勻均勻 成層成層 E E1 1 E E2 2EE1 1 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 3.5 3.5 有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理 土土孔隙水孔隙水固體顆粒骨架 + + 三相體系 對(duì)所受總應(yīng)力，骨架和孔隙流體如何分擔(dān)？對(duì)所受總應(yīng)力，骨架和孔隙流體如何分擔(dān)？ 孔隙氣體孔隙氣體 + + 總應(yīng)力總應(yīng)力 總應(yīng)力由土骨架和孔隙流體共同承受

23、總應(yīng)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?nèi)绾蝹鬟f和相互轉(zhuǎn)化？ 它們對(duì)土的變形和強(qiáng)度有何影響？它們對(duì)土的變形和強(qiáng)度有何影響？ 受外荷載作用受外荷載作用 TerzaghiTerzaghi （19231923） 有效應(yīng)力原理有效應(yīng)力原理 固結(jié)理論固結(jié)理論 土力學(xué)成為獨(dú)立的學(xué)科土力學(xué)成為獨(dú)立的學(xué)科 孔隙流體孔隙流體 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 1. 飽和土中的應(yīng)力形態(tài) aa A 一一. . 有效應(yīng)力原理的基本概念有效應(yīng)力原理的基本概念 A A： A Aw w： A As s： 土單元的斷面積土單元的斷面積 顆粒接觸點(diǎn)的面積顆粒接觸點(diǎn)的面積 孔隙水的斷面積孔隙水的斷面積 a

24、-aa-a斷面通過(guò)土斷面通過(guò)土 顆粒的接觸點(diǎn)顆粒的接觸點(diǎn) 有效應(yīng)力有效應(yīng)力 1 A Aw u wssv AuAA a-aa-a斷面豎向力平衡：斷面豎向力平衡： wS AAA u A A A A w ssv u u：孔隙水：孔隙水 壓力壓力 s s sv 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 一一. . 有效應(yīng)力原理的基本概念有效應(yīng)力原理的基本概念 2. 飽和土的有效應(yīng)力原理 u （1 1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為兩部分）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為兩部分 和和u u，并且，并且 （2 2）土的變形與強(qiáng)度都只取決于有效應(yīng)力）土的變形與強(qiáng)度都只取決于有效應(yīng)力 有效應(yīng)力有效應(yīng)力

25、 總應(yīng)力已知或易知總應(yīng)力已知或易知 孔隙水壓測(cè)定或算定孔隙水壓測(cè)定或算定 通常通常, , u 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 孔隙水壓力的作用孔隙水壓力的作用 對(duì)土顆粒間摩擦、土粒的破碎沒(méi)有貢對(duì)土顆粒間摩擦、土粒的破碎沒(méi)有貢 獻(xiàn)，并且水不能承受剪應(yīng)力，因而孔隙水獻(xiàn)，并且水不能承受剪應(yīng)力，因而孔隙水 壓力對(duì)土的強(qiáng)度沒(méi)有直接的影響；壓力對(duì)土的強(qiáng)度沒(méi)有直接的影響； 它在各個(gè)方向相等，只能使土顆粒本它在各個(gè)方向相等，只能使土顆粒本 身受到等向壓力，由于顆粒本身壓縮模量身受到等向壓力，由于顆粒本身壓縮模量 很大，故土粒本身壓縮變形極小。因而孔很大，故土粒本身壓縮變形極小。因而孔 隙水壓力對(duì)變形也沒(méi)有

26、直接的影響，土體隙水壓力對(duì)變形也沒(méi)有直接的影響，土體 不會(huì)因?yàn)槭艿剿畨毫Φ淖饔枚兊妹軐?shí)。不會(huì)因?yàn)槭艿剿畨毫Φ淖饔枚兊妹軐?shí)。 變形的原因變形的原因 顆粒間克服摩擦相對(duì)滑移、滾動(dòng)顆粒間克服摩擦相對(duì)滑移、滾動(dòng)與與 有關(guān)；有關(guān)； 接觸點(diǎn)處應(yīng)力過(guò)大而破碎接觸點(diǎn)處應(yīng)力過(guò)大而破碎與與 有關(guān)。有關(guān)。 強(qiáng)度的成因強(qiáng)度的成因 凝聚力和摩擦凝聚力和摩擦與與 有關(guān)有關(guān) 一一. . 有效應(yīng)力原理的基本概念有效應(yīng)力原理的基本概念 2. 飽和土的有效應(yīng)力原理 u （2 2）（1 1）土的變形與強(qiáng)度都只取決于有效應(yīng)力土的變形與強(qiáng)度都只取決于有效應(yīng)力 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 自重應(yīng)力情況自重應(yīng)力情況 二二. .

27、 飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算 (1) (1) 靜水條件靜水條件 地下水位地下水位 海洋土海洋土 毛細(xì)飽和區(qū)毛細(xì)飽和區(qū) (2) (2) 穩(wěn)定滲流條件穩(wěn)定滲流條件 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 sat 自重應(yīng)力情況自重應(yīng)力情況二二. . 飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算 (1) (1) 靜水條件靜水條件地下水位地下水位 2sat1 HH 地下水位下降引起地下水位下降引起 增大的部分增大的部分 H H1 1 H H2 2 = -u-uu=u= w wH H2 2u=u= w wH H2 2 = -u-u = = H

28、H1 1+ + sat satH H2 2- - w wH H2 2 = = H H1 1+(+( sat sat- - w w)H )H2 2 = = H H1 1+ + HH2 2 地下水位下降會(huì)引起地下水位下降會(huì)引起 增大，土?xí)a(chǎn)生壓縮，增大，土?xí)a(chǎn)生壓縮， 這是城市抽水引起地這是城市抽水引起地 面沉降的一個(gè)主要原面沉降的一個(gè)主要原 因。因。 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 自重應(yīng)力情況自重應(yīng)力情況 海洋土海洋土(1)(1)靜水條件靜水條件 1 H H 2 H 2sat1w HH H w 二二. . 飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算 w wH H1

29、 1 w wH H1 1 2 H = -u-u = = w wH H1 1+ + sat satH H2 2- - w wH H = = sat satH H2 2- - w w(H-H (H-H1 1) ) =(=( sat sat- - w w)H )H2 2 = = HH2 2 sat 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 sat 毛細(xì)飽和區(qū)毛細(xì)飽和區(qū)(1)(1)靜水條件靜水條件 自重應(yīng)力情況自重應(yīng)力情況 二二. . 飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算飽和土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的計(jì)算 毛細(xì)飽毛細(xì)飽 和區(qū)和區(qū) H w h c h t h tsath H wwtsat hhH wwh cwh cwh H 總應(yīng)力總應(yīng)力孔隙水壓力孔隙水壓力有效應(yīng)力有效應(yīng)力 + + - - 第第3章地基應(yīng)力計(jì)算章地基應(yīng)力計(jì)算 H h 砂層，承壓水砂層，承壓水 粘土層粘土層 sat sat H h 砂層，排水砂層，排水 sat sat (2)