土力學(xué)之土的壓縮性與地基沉降計算

巖土工程研究所《土力學(xué)1》之第四章土的壓縮性與地基沉降計算11月8日習(xí)題討論課范圍：第三章內(nèi)容：

小測驗

習(xí)題討論、方法討論難點討論、其它討論提示

答疑時間：晚8：00–10：00地點：本章提要本章特點學(xué)習(xí)難點第四章：土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性-測試方法和指標(biāo)地基的最終沉降量-分層總合法地基的沉降過程-飽和土滲流固結(jié)理論

有一些較嚴格的理論有較多經(jīng)驗性假設(shè)和公式

應(yīng)力歷史及先期固結(jié)壓力不同條件下的總沉降量計算滲流固結(jié)理論及參數(shù)土的壓縮變形問題土的壓縮性與地基沉降計算試驗方法壓縮性指標(biāo)沉降的大小沉降的過程土的壓縮性測試方法一維壓縮性及其指標(biāo)地基的最終沉降量計算飽和土體的滲流固結(jié)理論作業(yè)4-2(用Es1-2計算,不計沉降計算經(jīng)驗系數(shù)s

粗砂可以按一層計算)4-3(D=1.5m,考慮沉降計算經(jīng)驗修正系數(shù)，p0=fk)4-6（按一層計算）4-7(1)(2)(3)(4)(6)§4.1概述§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論第四章：土的壓縮性與地基沉降計算§4.1概述

墨西哥某宮殿左部：1709年

右部：1622年

地基：20多米厚粘土工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固§4.1概述

工程實例Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸§4.1概述

工程實例基坑開挖，引起陽臺裂縫§4.1概述

新建筑引起原有建筑物開裂§4.1概述

工程實例高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除§4.1概述

工程實例建筑物立面高差過大47m3915019419917587沉降曲線(mm)工程實例建筑物過長：長高比7.6:1§4.1概述

§4.1概述

壓縮性測試最終沉降量沉降速率§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)一維壓縮：基本方法復(fù)雜條件：修正一維固結(jié)三維固結(jié)室內(nèi)：三軸壓縮

側(cè)限壓縮室外：荷載試驗

旁壓試驗§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論概述主線、重點：一維問題！§4.1概述

§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論第四章：土的壓縮性與地基沉降計算§4.2土的壓縮性測試方法土的變形特性測定方法現(xiàn)場試驗荷載試驗旁壓試驗三軸應(yīng)力狀態(tài)側(cè)限壓縮試驗三軸壓縮試驗其他特殊試驗室內(nèi)試驗一維問題§4.2土的壓縮性測試方法常規(guī)三軸壓縮試驗試樣圍壓

力3閥門閥門馬達橫梁量力環(huán)百分表量水管孔壓量測類型施加

3施加

1-3量測固結(jié)

排水固結(jié)排水體變固結(jié)

不排水固結(jié)不排水孔隙水壓力不固結(jié)不排水不固結(jié)不排水孔隙水壓力常用試驗類型§4.2土的壓縮性測試方法變形模量：泊松比：一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線1Ei1Et土的一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線彈性模量固結(jié)排水試驗與圍壓有關(guān)非線性（彈塑性）剪脹性§4.2土的壓縮性測試方法固結(jié)容器：環(huán)刀、護環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設(shè)備：杠桿比例1:10變形測量設(shè)備側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量§4.2土的壓縮性測試方法施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載百分表加壓上蓋試樣透水石護環(huán)環(huán)刀壓縮容器側(cè)限壓縮試驗P1s1e1e0ptest測定：

軸向壓縮應(yīng)力

軸向壓縮變形P2s2e2P3s3e3§4.2土的壓戀縮性測紀試方法側(cè)限壓縮科試驗側(cè)限變蘋形（壓堆縮）模堂量：壓縮曲線雖及特點土的一般化的壓縮曲線1Es1Eez=pz非線性彈塑性加載：卸載和重加載：§4.拾2土的壓乒縮性測惰試方法常規(guī)三軸妖與側(cè)限壓吼縮試驗應(yīng)力應(yīng)累變關(guān)系場曲線的島比較常規(guī)三蘿軸：存在破討壞應(yīng)力側(cè)限壓互縮試驗島：不存在際破壞應(yīng)餡力存在體德積壓縮跳極限z=pz側(cè)限壓縮試驗常規(guī)三軸試驗§4.2土的壓冠縮性測爛試方法常規(guī)三軸憶與側(cè)限壓鹿縮試驗變形模裕量E與側(cè)限變送形模量Es間的關(guān)系則:E<江Es虎克定律側(cè)限條慨件§4.2土的壓蘭縮性測循試方法土體變形冶的機理彈性變形

接觸點處彈性變形彈性撓曲變形顆粒翻轉(zhuǎn)的可逆性封閉氣泡受壓塑性變形

大孔隙消失接觸點顆粒破碎顆粒相對滑移扁平顆粒斷裂土體的變躁形特性土體的彎特點：糾散粒體體應(yīng)變化主要由故孔隙體典積變化礙引起剪應(yīng)變存主要由者土顆粒疊的大小界和排列林形態(tài)變博化引起§4.2土的壓縮華性測試方咱法土的本構(gòu)堆模型1E1-3f11-31121-311234線彈性-理想塑性非線性螺彈性彈塑性荷載試驗衛(wèi)與旁壓試伴驗自學(xué)§4.2土的壓戰(zhàn)縮性測菠試方法§4.某1概述§4.酬2土的壓慢縮性測廢試方法§4.廉3一維壓墓縮性及熄其指標(biāo)§4.4地基的最歌終沉降量究計算§4.5飽和土額體的滲紅流固結(jié)委理論第四章：土的壓縮療性與地基草沉降計算§4.麗3一維壓匆縮性及新其指標(biāo)一維壓縮倍性及其指既標(biāo)-巖p（或冬）曲線e–潔p（或貪）曲衡線e–愚lgp（或lg）曲線先期固結(jié)狡壓力原位壓僵縮曲線禿及原位親再壓縮悼曲線由側(cè)限壓辨縮試驗整喊理得到的崗三條常用心曲線§4.熟3一維壓縮歪性及其指獲標(biāo)側(cè)限壓縮賽試驗百分表試樣環(huán)刀P1S1e1e0ptestP2S2e2P3S3e3已知：試樣初始咬高度H0試樣初始高孔隙比e0試驗結(jié)道果：每級壓力p作用下惠，試樣霧的壓縮叢變形S§4.3一維壓違縮性及躍其指標(biāo)初始加載卸載再加載一次加載側(cè)限壓縮薄試驗卸載和撇再加載暮曲線p在試驗曲動線的卸載布和再加載粱段，土樣咳的變形特按性同初始斃加載段明蛋顯不同，怕前者的剛績度較大在再加載巴段，當(dāng)應(yīng)育力超過卸棋載時的應(yīng)但力p時，曲體線逐漸畢接近一獻次加載朱曲線卸載和再鋪加載曲線木形成滯回景圈§4.3一維壓斧縮性及液其指標(biāo)側(cè)限壓縮卷試驗應(yīng)力歷史槐及影響土體在孔歷史上上所承受墳過的應(yīng)仿力情況相（包括窩最大應(yīng)滋力等）最稱為應(yīng)力歷史初始加載卸載再加載p應(yīng)力歷史悠的影響非陳常顯著土樣在A和B點所處適的應(yīng)力南狀態(tài)完突全相同興，但其庫變形特構(gòu)性差別惜很大AB§4.3一維壓縮雪性及其指豎標(biāo)-別p曲線初始加載Es卸載和春重加載EeP1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e31Es1Eep(kPa)=s/H0體積壓擦縮系數(shù)周：單位壓應(yīng)吵力變化引旱起的單位印體積的體蜂積變化側(cè)限壓社縮（變枯形）模撞量KPa駁,MPa§4.禾3一維壓縮船性及其指求標(biāo)1e0e孔隙固體顆粒H0Se側(cè)限壓顆縮試驗由三相印草圖：可得到e-p關(guān)系§4.尺3一維壓葵縮性及綁其指標(biāo)e-p曲線ep01002003000.60.70.80.91.0ep(kPa)不同土的闖壓縮系數(shù)悼不同，a越大，土牌的壓縮性臺越大同種土的腫壓縮系數(shù)a不是常競數(shù)，與池應(yīng)力p有關(guān)通常用a1-2即應(yīng)力欄范圍為100狀-20極0k編Pa的a值對不同里土的壓縮差性進行比話較壓縮系數(shù)KPa-1，MPa-1§4.3一維壓縮久性及其指柏標(biāo)e-p曲線–壓縮系崗數(shù)a土的類別a1-2(MPa-1)高壓縮性土>0.5中壓縮性土0.1-0.5低壓縮性土<0.1壓縮系玩數(shù)a1-2常用作比曬較土的壓嗽縮性大小壓縮系數(shù)：01002003000.60.70.80.91.0epep(kPa)§4.刷3一維壓因縮性及企其指標(biāo)壓縮系燈數(shù)側(cè)限壓縮寒模量體積壓縮練系數(shù)壓縮指管標(biāo)間的忍關(guān)系1e0e孔隙固體顆粒e§4.3一維壓避縮性及惰其指標(biāo)10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-lg請p曲線Ce回彈指數(shù)

（再壓縮指數(shù)）Ce<<晃Cc，一般Ce≈0.端1-0紛.2Cc特點：在壓力較尋大部分，茫接近胖直線段指標(biāo)：反映了鍛土的應(yīng)掉力歷史壓縮指數(shù)§4.遍3一維壓縮藥性及其指搞標(biāo)指標(biāo)名稱定義曲線Es側(cè)限壓縮模量p/-p曲線mv體積壓縮系數(shù)/pa壓縮系數(shù)-e/pe-p曲線Cc壓縮指數(shù)-e/(lgp)e-lg(p)曲線Ce回彈指數(shù)-e/(lgp)側(cè)限壓驚縮試驗屢指標(biāo)匯旱總§4.3一維壓華縮性及張其指標(biāo)先期固安結(jié)壓力先期固待結(jié)壓力旁：土層歷擊史上所腿經(jīng)受到巷的最大散壓力pp=s：正常固客結(jié)土p>s：超固結(jié)土p<s：欠固結(jié)店土OCR查=1：正常固結(jié)OCR畏>1：超固結(jié)OCR<助1：欠固結(jié)超固結(jié)盡比：如土層滾當(dāng)前承飼受的自憶重壓力騾為s相同s時，一阿般OCR越大，積土越密蔑實，壓度縮性越泛小§4.倆3一維壓塊縮性及率其指標(biāo)ep(l論g)正常固谷結(jié)土的末原位壓弄縮曲線罷：直線正常固結(jié)濕土初始壓智縮曲線§4.3一維壓縮斷性及其指齒標(biāo)ep(lg)在先期換固結(jié)壓食力p附近發(fā)配生轉(zhuǎn)折持，據(jù)此塵可確定栗p先期固結(jié)堵壓力BACDpAB：沉積父過程，航到B點應(yīng)力為pBC：取樣拼過程，蠟應(yīng)力減將小，先撤期固結(jié)驕壓力為pCD：壓縮試逝驗曲線，湖開始段位賭于再壓縮趟曲線上，雷后段趨近階原位壓縮匙曲線原位壓縮曲線沉積過程取樣過程壓縮試驗§4.3一維壓縮價性及其指罰標(biāo)ep(lg)CD在e-l陣gp曲線上扎，找出訊曲率最郊大點m作水平線m1作m點切線m2作m1,扇m2的角分俱線m3m3與試驗裕曲線的盡直線段鳥交于點BB點對應(yīng)類于先期授固結(jié)壓讓力pmrmin123p先期固經(jīng)結(jié)壓力p的確定Casa遙gran鹽de法AB§4.3一維壓蛙縮性及老其指標(biāo)原位壓縮勢及原位再或壓縮曲線水位上升土層剝蝕冰川融化引起卸載，使土處于

回彈狀態(tài)正常固悼結(jié)土:超固結(jié)土:原狀土的原位壓縮曲線：客觀存在的，無法直接得到？沉積ab取樣bb室內(nèi)試驗bcdep(lg)d原狀土的原位再壓縮曲線：客觀存在的，無法直接得到？§4.稻3一維壓其縮性及奧其指標(biāo)原位初階始壓縮缺曲線的牢推求基本假定懂：取樣后斧不回彈倉，即土擺樣取出膛后孔隙衛(wèi)比保持媽不變，(e0,s)點位于上原狀土規(guī)初始壓菌縮或再劍壓縮曲毫線上壓縮指數(shù)Cc和回彈灑指數(shù)Ce為常數(shù)試驗曲佩線上的0.4集2e0點不受陵到擾動克影響，汗未受擾耗動的原字位初始惡壓縮曲拘線也應(yīng)膜相交于允該點§4.3一維壓縮維性及其指翻標(biāo)0.1椒1福10報p(粥100k械Pa)1.00.80.60.4ee00.42確e0擾動增加原狀樣重塑樣不同擾貼動程度主試樣的蹲室內(nèi)壓喘縮曲線§4.紙3一維壓縮怠性及其指靠標(biāo)p(lg)正常固綱結(jié)土原紀位壓縮榮曲線的倆推求對正常固午結(jié)土先期抱固結(jié)壓力經(jīng)p=s(e0,p)位于原喊位壓縮組曲線上以0.組42e0在壓縮曲舍線上確定C點通過B、C兩點的直抬線即為所困求的原位珠壓縮曲線推定方法原位壓縮曲線§4.命3一維壓恭縮性及僵其指標(biāo)p(lg)超固結(jié)土氣原位再壓案縮曲線的夫推求確定p,s的作用第線因為p>s,點D(e0,s)位于再欣壓縮曲濟線上過D點作斜率龜為Ce的直線DB，DB為原位頓再壓縮酸曲線以0.墻42e0在壓縮委曲線上斃確定C點，BC為原位輪初始壓價縮曲線DBC即為所職求的原凡位再壓壘縮和壓央縮曲線推定方危法原位再壓縮曲線§4.壩3一維壓女縮性及浴其指標(biāo)小移結(jié)-輩p（或登）曲女線e–撤p（或份）曲慌線e–介lgp（或lg優(yōu)）曲線先期固結(jié)鋼壓力原位壓韻縮曲線既及原位正再壓縮斧曲線由側(cè)限敗壓縮試種驗整理啟得到的斤三條常破用曲線§4.1概述§4.原2土的壓逆縮性測緣瑞試方法§4.旺3一維壓縮奏性及其指壤標(biāo)§4.4地基的這最終沉烤降量計室算§4.等5飽和土珍體的滲像流固結(jié)儲理論第四章：土的壓縮略性與地基席沉降計算§4.4地基的最蜘終沉降量練計算tS粘性土帆地基的瘋沉降量S由機理不艷同的三部紐奉分沉降組博成：初始瞬漲時沉降Sd：在不排水階條件下，鍬由剪應(yīng)變稠引起側(cè)向斧變形導(dǎo)致主固結(jié)災(zāi)沉降Sc：由超靜孔背壓消散導(dǎo)波致的沉降筋，通常是偉地基變形諸的主要部貍分次固結(jié)沉找降Ss：由于土骨來架的蠕變冶特性引起津的變形粘性地悔基的沉音降類型Sd：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降總變形：§4.毅4地基的最按終沉降量骨計算地基的最裳終沉降量梢計算最終沉蓄降量S∞：t∞時地基最選終沉降穩(wěn)魂定以后的證最大沉降伯量，不考威慮沉降過誼程。不可壓縮層可壓縮層σz=pp以一維側(cè)皺限應(yīng)力狀哀態(tài)土的壓在縮特性為淡基礎(chǔ)的分層總和緣瑞法計算方胳法：§4.4地基的諸最終沉兇降量計翼算地基的瞎最終沉折降量計殃算單一土層井一維壓縮倘問題地基最腥終沉降感量分層嫁總和法地基沉部降計算緞的若干稈問題§4.返4地基的聯(lián)最終沉菌降量計果算HH/2H/2,e1單一土層贈一維壓縮侄問題計算簡圖pσz=p壓縮前壓縮后（a）e-p曲線（b）e-lg哲p曲線§4.4地基的蚊最終沉之降量計商算計算公式杰：e-p曲線單一土層紋一維壓縮忠問題ee1e2p1p2pp自重應(yīng)力狀態(tài)附加應(yīng)力狀態(tài)§4.述4地基的最棟終沉降量紫計算優(yōu)點:可使用且推定的左原位壓白縮和再筍壓縮曲停線可考慮土留層的應(yīng)力極歷史，區(qū)偵分正常固勵結(jié)土和超膠固結(jié)土分仙別進行計糾算計算公柄式：e-lg財p曲線單一土翅層一維稼壓縮問臨題§4.4地基的塘最終沉侵降量計顛算計算公式真：e-lg伴p曲線-正常固結(jié)掉土單一土層能一維壓縮市問題可使用雷推定的規(guī)原位壓尖縮曲線勒的Cc值進行計董算：p(lg)推定的原位壓縮曲線實驗室試驗結(jié)果Cc§4.4地基的鄙最終沉首降量計侍算計算公廁式：e-l慮gp曲線-超固結(jié)土單一土層淺一維壓縮丑問題可使用推德定的原位弊壓縮和再得壓縮曲線單的Cc和Ce值進行計局算：pp(lg)推定的原位壓縮曲線推定的原位再壓縮曲線CcCe當(dāng)p2>p當(dāng)p2<p§4.4地基的梨最終沉捕降量計愉算pH,e1epH/2H/2σz=p計算步驟載：單一土游層一維箱壓縮問抽題確定：查定：算定：以公式為例e1e2pp1p2§4.將4地基的最摘終沉降量飼計算理論上能不夠完越備，缺夸乏統(tǒng)一姓理論,是一個半舅經(jīng)驗性方價法假設(shè)基助底壓力緣瑞為線性巷分布附加應(yīng)腦力用彈速性理論會計算側(cè)限應(yīng)力燈狀態(tài),只發(fā)生單糕向沉降只計算敞固結(jié)沉剛降，不伸計瞬時榴沉降和棄次固結(jié)烘沉降將地基憤分成若軟干層，士認為整疏個地基迫的最終笨沉降量閉為各層砍沉降量衰之和：基本假鑼定和基悠本原理暴：地基最終導(dǎo)沉降量分再層總和法§4.4地基的皆最終沉卡降量計沾算d地面基底施工步驟地基最終暈沉降量分顏層總和法基坑開挖纏：基礎(chǔ)土孕層卸載，火基礎(chǔ)底面飾回彈基礎(chǔ)施鐘工：基累礎(chǔ)土層擠重加載匯，基礎(chǔ)掀底面再倉壓縮基坑回填刮：基礎(chǔ)土圈層重加載需，基礎(chǔ)地飽面再壓縮建筑物卻施工：功基礎(chǔ)土質(zhì)層壓縮母沉降§4.4地基的最喬終沉降量過計算沉降量壺從原基宇底算起適用于基渡礎(chǔ)底面積路小，埋深揉淺，施工雁快的情況沉降量從散回彈后的凝基底算起基礎(chǔ)底面蘆大，埋深江大，施工托期長的情晴況已知：地剖基各土層糕的壓縮曲冒線原狀土壓慢縮曲線計算步驟情況1戶：不考水慮地基穴回彈情況2：考慮脖地基回屠彈地基最終課沉降量分躲層總和法§4.4地基的最捷終沉降量歌計算計算步驟–情況1地基最終壯沉降量分鋪層總和法d地面基底計算深度pp0dzsz原地基孩的自重持應(yīng)力分衣布sz基底附渣加壓力p0確定地企基中附忠加應(yīng)力z分布確定計算稀深度zn地基分椅層Hi計算每愿層沉降嘆量Si各層沉捕降量疊為加Sisz從地面柏算起；z從基底算啄起，由基飛底附加應(yīng)降力p0=p-d引起§4.4地基的最邪終沉降量嗽計算計算步嫌驟–情況1地基最舞終沉降河量分層催總和法...網(wǎng)...確定計趁算深度zn地基分層Hi計算每層廟沉降量Si各層沉降帆量疊加Si經(jīng)驗法思：一般土層興：σz=0.2緞σsz軟土層姥：σz=0.收1σsz規(guī)范法：包S瞎0.0歸25S經(jīng)驗公式揉：Zn=B(組2.5材-0.記4ln圓B)計算到銅壓縮性弟較大土崖層底面d地面基底計算深度pp0dzszz§4.盲4地基的功最終沉斑降量計舞算計算步驟–情況1地基最終灣沉降量分難層總和法原地基籮的自重牧應(yīng)力分剪布sz基底附加桃壓力p0確定地鉤基中附賢加應(yīng)力z分布確定計具算深度zn地基分雙層Hi計算每夜層沉降千量Si各層沉甚降量疊遞加Si不同土間層界面地下水位主線每層厚度搞不宜0.4B或4mz變化明席顯的土所層，適理當(dāng)取小Hid地面基底計算深度pp0dzszszizi§4.薯4地基的陽最終沉拋降量計澆算計算步市驟–情況2地基最的終沉降穗量分層乒總和法原地基的養(yǎng)自重應(yīng)力辨分布sz開挖后地蒙基中自重痕應(yīng)力分布確定地基將中附加應(yīng)穴力z分布d地面基底計算深度pdzszsz下同情況1§4.象4地基的場最終沉寺降量計供算d地面計算深度pp0dzsz計算公額式：e-p曲線地基最朽終沉降令量分層酸總和法對土層i有：壓縮前p1i=szie1i壓縮后p2i=szi+zie2iHiszizi§4.4地基的荒最終沉換降量計棕算地面p0z計算公加式：e-p曲線地基最終刺沉降量分始層總和法zi-1ziHiAi規(guī)范法深度z范圍內(nèi)平鑰均附加應(yīng)鳴力系數(shù)(表4－4)§4.4地基的宣最終沉田降量計唐算地基最終筆沉降量分威層總和法d地面計算深度pp0dzsz計算公利式：e-lg證p曲線對土層i有：壓縮前p1i=szie1i壓縮后p2i=szi+zie2iHiszizi§4.賓4地基的暮最終沉尸降量計靈算計算公式男：e-l揭gp曲線地基最葬終沉降湯量分層假總和法pip(lg)推定的原位壓縮曲線推定的原位再壓縮曲線CciCei當(dāng)p2i>pi當(dāng)p2i<pip1ie1ip2ie2i§4.4地基的倒最終沉哀降量計緊算計算公式禾：情況2考慮地基回彈地基最噴終沉降兔量分層劣總和法對土層i有：d地面基底計算深度pdzszsz條件：基面面積聚大，埋深粒大，施工陣期長以原地基惠為正常固昌結(jié)土為例象進行討論開挖前鉛：szi開挖后：雨szi壓縮后扒：szi+zi相當(dāng)于先桿期固結(jié)壓焦力pi§4.妹4地基的最百終沉降量貍計算計算公目式：情憤況2考慮地基回拖彈地基最慚終沉降劇量分層恰總和法對土層i有：沉降量Si=S1i+S2iszip(lg)CciCeiszie1ie2iszi+zizi再壓縮S1i壓縮S2i§4.之4地基的元最終沉盜降量計估算計算公戒式：情搏況2考慮地基回彈地基最終列沉降量分諒層總和法類似于宏超固結(jié)進土的計鹿算方法無論回彈號、再壓縮澤或壓縮，博均相對于會開挖前的蜂擬定基底持高程為基納準點，故所在計算公陣式中采用壺開挖前地塞基的天然衣孔隙比e1i原本Si=S回彈i+S1i+S2i，但由于聰沉降量從頁建筑物開副始修建的遮高程起算奸，S回彈i部分已經(jīng)軍被挖除，暗故實際的Si=S1i+S2i§4.稈4地基的醉最終沉份降量計系算結(jié)果修嚷正地基最終眠沉降量分碗層總和法會導(dǎo)致S的計算兆誤差，蕉如：①取中點下比附加應(yīng)力警值，使S偏大②側(cè)限壓縮抓使計算值旦偏?、鄣鼗痪駝蛐詫?dǎo)致集的誤差等軟粘土（握應(yīng)力集中猴）S偏小,Ψs>1硬粘土劉（應(yīng)力盜擴散）S偏大,Ψs<1s經(jīng)驗修正求系數(shù)基底壓蛛力線性甜分布彈性附加魯應(yīng)力計算單向壓媽縮只計主到固結(jié)沉滾降原狀土現(xiàn)豬場取樣的鑰擾動參數(shù)為時常數(shù)按中點茂下附加樣應(yīng)力計呢算§4.4地基的最翻終沉降量腰計算地基最車終沉降擋量分層重總和法結(jié)果修正地基最測終沉降跳量分層周總和法經(jīng)驗修正油系數(shù)s=1.4才-0.2辱,與土質(zhì)攪軟硬有船關(guān)與基底范附加應(yīng)韻力p0/fk的大小變有關(guān)20.015.07.04.02.50.20.40.71.01.1p0

0.75fk0.20.41.01.31.4p0fk基底

附加應(yīng)力表4-6沉降計算經(jīng)驗系數(shù)sfk：地基承載力標(biāo)準值§4.辰4地基的最混終沉降量謝計算①準備臥資料②應(yīng)快力分布③沉降悶計算建筑基礎(chǔ)紀（形狀、霜大小、重穿量、埋深熱）地基各土雞層的壓縮窮曲線原狀土濟壓縮曲瀉線計算斷旋面和計甚算點確定計算在深度確定分蔑層界面計算各土率層的szi，zi計算各擊層沉降菜量地基總沉償降量自重應(yīng)牛力基底壓力基底附加勸應(yīng)力附加應(yīng)免力④結(jié)我果修正分層總耳和法要點小么結(jié)§4.4地基的糟最終沉釋降量計杏算地基沉架降計算易的若干蠢問題粘土地基軍的沉降量五計算砂性土援地基的嘗沉降計糖算單向分變層總和補法的評為價§4.塞4地基的荒最終沉弓降量計輪算tS初始瞬際時沉降Sd，取決逮于剪切濾變形主固結(jié)么沉降Sc，取決于聞滲透固結(jié)殊過程，通旱常是地基析變形的主掩要部分次固結(jié)沉謙降Ss，取決于比土骨架的任蠕變變形粘性地血基的沉甘降量計搜算總變形：Sd：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降§4.遵4地基的挎最終沉語降量計線算自學(xué)（詳見P136林-140）粘土地順基的沉殺降量計丘算§4.4地基的腎最終沉崗降量計蒙算原位試驗砂性土濱地基的鴿沉降速碼率較快漸，沉降率絕對值奮一般不躬大，且奔大部分乏在施工哪期完成困，運用圍期沉降努量一般巾不會很立大難以取接到有代喊表性的鐮土樣標(biāo)準貫入洗試驗靜力觸沉探試驗載荷板試告驗Schm第ertm侮an（薛邁脫羨曼）建議的簡濟易算法（P142邪）基于經(jīng)遼驗公式摩的估算境方法（P12產(chǎn)6，公式4裝-16爬）辦法：特點：問題：原位凍結(jié)大取樣單向分層理總和法SSS砂性土拖地基的調(diào)沉降量跡計算§4.撞4地基的薯最終沉洞降量計貞算可計算喝成層地粉基可計算近不同形級狀基礎(chǔ)-條性、疊矩形和涂園形等可計算不殿同基底壓怠力分布-均勻、三刊角和梯形求分布參數(shù)的試痕驗測定方夕法簡單已經(jīng)積累壺了幾十年豆應(yīng)用的經(jīng)揮驗，適當(dāng)犁修正?；炯俣常簝?yōu)點燭：（a）基底仁壓力為論線性分沸布（b）附加應(yīng)為力用彈性湊理論計算（c）只發(fā)夢生單向林沉降：盼側(cè)限應(yīng)慨力狀態(tài)（d）只計倒算固結(jié)抽沉降，奪不計瞬賀時沉降味和次固翅結(jié)沉降單向分層矛總和法的埋評價§4.4地基的最趣終沉降量抽計算計算精喜度：單向分番層總和易法的評斃價①歐美②可判桶定原狀土付壓縮曲線③區(qū)分逐不同固結(jié)嫁狀態(tài)④計算河結(jié)果偏大相差比材較大修正靠經(jīng)賺驗e-p曲線與e-l康gp曲線的對味比：均需修正①原蘇聯(lián)②無躍法確定裹現(xiàn)場土銹壓縮曲恨線③不區(qū)阿分不同固捧結(jié)狀態(tài)④計鍬算結(jié)果握偏小e-pe-l鏈gp§4.1概述§4.2土的壓縮窗性測試方蜘法§4.漲3一維壓灶縮性及喬其指標(biāo)§4.4地基的最受終沉降量射計算§4.5飽和土頓體的滲層流固結(jié)質(zhì)理論第四章：土的壓菌縮性與飼地基沉錯降計算§4.5飽和土叔體的滲悼流固結(jié)搜理論198觀6年：開工199璃0年：人工項島完成1994年：機核場運營面積：4370晉m×12之50m填筑量柜：180途×106m3平均厚大度：33m地基：15-生21m厚粘土問題：沉懼降大且不均勻日本關(guān)西模國際機場世界最依大人工腹島§4.5飽和土體細的滲流固顧結(jié)理論關(guān)西國際伯機場設(shè)計預(yù)測舍沉降：5.7－7.5浮m完工實落際沉降些：8.1險m，5cm/月(199匙0年)預(yù)測主固祖結(jié)完成：20年后比設(shè)計能超填：3.0亞m日期測點123578101112151617平均00-1210.69.712.811.710.613.011.610.312.712.59.014.111.701-1210.89.913.011.910.713.211.810.512.912.79.114.311.9§4.閘5飽和土體投的滲流固檔結(jié)理論沉降與血時間之恨間的關(guān)期系：飽料和土層資的滲流猜固結(jié)問題：固結(jié)沉降健的速度和缸程度？超靜孔沖隙水壓矩力的大藏?。匡柡屯涟大w的滲雅流固結(jié)賀理論不可壓縮層可壓縮層p一維滲腹流固結(jié)§4.拼5飽和土于體的滲棗流固結(jié)值理論飽和土一灘維滲流固仆結(jié)理論惱（Terz童aghi滲流固白結(jié)理論巖）固結(jié)度的澇計算有關(guān)沉降默－時間的駛工程問題固結(jié)系數(shù)嫌的測定多維滲交流固結(jié)隔理論簡孕介飽和土紙體的滲歌流固結(jié)股理論§4.米5飽和土體托的滲流固象結(jié)理論-一維滲者流固結(jié)減理論滲透固尸結(jié)理論蛇是針對畜土這種低多孔多峽相松散時介質(zhì),建立起恥來的反萄映土體經(jīng)變形過胞程的基次本理論五。土力妹學(xué)的創(chuàng)遵始人Ter肢zag覺hi教授于20世紀20年代提養(yǎng)出飽和舅土的一仔維滲透鄉(xiāng)豐固結(jié)理媽論物理模錫型－構(gòu)太沙輛基一維菠滲透固箱結(jié)模型數(shù)學(xué)模蕉型－熔滲透跑固結(jié)微椒分方程方程求艇解－尋理論過解答固結(jié)程禁度－偶固結(jié)閃度的概記念一維滲流偵固結(jié)理論Ter爽zag鏡hi一維滲納流固結(jié)伐模型實踐背結(jié)景：大襲面積均咬布荷載側(cè)限狀咽態(tài)的簡嚴化模型pσz=p不透水

巖層飽和

壓縮層pK0pK0p處于側(cè)限隸狀態(tài)，滲睡流和土體塘的變形只件沿豎向發(fā)越生p不變形的鋼筒§4.5飽和土滅體的滲呀流固結(jié)例理論-一維滲辨流固結(jié)然理論鋼筒彈簧水體帶孔活蟲塞活塞小睛孔大小滲透固棵結(jié)過程初始狀態(tài)邊界條件相間相互作用物理模型p側(cè)限條唉件土骨架孔隙水排水頂面滲透性大鉤小土體的固結(jié)p§4.5飽和土治體的滲忠流固結(jié)灑理論-一維滲流針固結(jié)理論Ter床zag斥hi一維滲流輸固結(jié)模型p附加應(yīng)力:z=p超靜孔壓:

u=z=p有效應(yīng)力:z=0附加應(yīng)力:σz=p超靜孔壓:

u<p有效應(yīng)力:σz>0附加應(yīng)力:σz=p超靜孔壓:

u=0有效應(yīng)力:σz=p§4.5飽和土葉體的滲受流固結(jié)臭理論-一維滲流謠固結(jié)理論Terz敏aghi一維滲翁流固結(jié)貫?zāi)Ｐ屯翆邮怯芯|(zhì)且擺完全飽怪和土顆粒摔與水不旨可壓縮水的滲惑出和土慮層壓縮浴只沿豎杰向發(fā)生滲流符合守達西定律飛且滲透系碧數(shù)保持不器變壓縮系缸數(shù)a是常數(shù)荷載均啦布,瞬時施會加，總應(yīng)力不后隨時間變倚化基本假警定基本變量總應(yīng)力已壞知有效應(yīng)力豈原理超靜孔隙任水壓力的懸時空分布§4.5飽和土體蠻的滲流固最結(jié)理論-一維滲流闖固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型u0=pt=0u=pz=0t=u=0z=pzu0<t<u<pz>0p不透水巖層z排水面Hu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u+

z=pp土層超靜礦孔壓是z和t的函數(shù)，應(yīng)滲流固結(jié)挎的過程取貧決于土層朗可壓縮性固（總排水核量）和滲占透性（滲肯透速度）§4.現(xiàn)5飽和土慎體的滲舉流固結(jié)君理論-一維滲跑流固結(jié)肚理論數(shù)學(xué)模型p不透水巖層z排水面Hu0=pu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u+

z

=pu0：初始超靜孔壓zdz微單元t時刻dz11微小單元牧（1×1浴×dz）微小時發(fā)段（dt）土的壓仔縮特性有效應(yīng)紛力原理達西定螺律滲流固結(jié)抬基本方元程土骨架披的體積喉變化＝孔隙體木積的變化＝流入寸流出水搞量差連續(xù)性條內(nèi)件zu§4.5飽和土示體的滲壯流固結(jié)褲理論-一維滲流爬固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型固體體積丘：孔隙體抖積：dt時段內(nèi)：孔隙體積憐的變化＝塘流出的水撓量dz11z§4.從5飽和土融體的滲管流固結(jié)居理論-一維滲流偽固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型dt時段內(nèi)：孔隙體積瓣的變化＝奮流出的水誘量達西定霜律:土的壓縮性：有效應(yīng)力原理：孔隙體積擺的變化＝苦土骨架的犯體積變化u-超靜孔壓§4.5飽和土體盒的滲流固紗結(jié)理論-一維滲流炕固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型Cv反映土坑的固結(jié)飽特性：完孔壓消姑散的快灑慢－固巷結(jié)速度Cv與滲透意系數(shù)k成正比，鼓與壓縮系民數(shù)a成反比；單位：cm2/s；m2/ye桃ar，粘性李土一般竄在10-4cm2/s量級固結(jié)系數(shù):§4.紡5飽和土體機的滲流固些結(jié)理論-一維滲嗓流固結(jié)縱理論數(shù)學(xué)模型方程求解-解題思路反映了惱超靜孔芳壓的消萌散速度俊與孔壓畏沿豎向竭的分布宋有關(guān)是一線朽性齊次藏拋物型復(fù)微分方尋程式，雅與熱傳誕導(dǎo)擴散齒方程形臭式上完刃全相同母，一般嫌可用分正離變量逐方法求厲解其一般解剪的形式為儉：只要給懷出定解賀條件，輕求解滲海透固結(jié)秩方程，外可得出u(z精,t)滲透固陡結(jié)微分刷方程：§4.耍5飽和土體釣的滲流固河結(jié)理論-一維滲流艘固結(jié)理論p不透水z排水面Hzuu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u0：初始超靜孔壓ou+z=pu0=pzuz=p0zH:u=pz=0:u=0z=H:uz

0zH:u=0初始條仍件平邊界條杰件§4.把5飽和土體器的滲流固俗結(jié)理論-一維滲流腫固結(jié)理論方程求喝解–邊界條雨件p不透水z排水面Hzuo微分方識程：初始條件遮和邊界條銅件為無量材綱數(shù)，品稱為時知間因數(shù)郵，反映超靜綠孔壓消散伐的程度也滔即固結(jié)的鼻程度方程的葬解：§4.沙5飽和土體周的滲流固雀結(jié)理論-一維滲邪流固結(jié)候理論方程求急解–方程的序解滲流zu0=p不透水排水面HTv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞從超靜泊孔壓分艱布u-z曲線的趟移動情假況可以采看出滲手流固結(jié)我的進展頂情況u-z曲線上的洽切線斜率已反映該點沸的水力梯氏度水流方蜓向思考：兩面排水櫻時如何計該算？§4.艷5飽和土體頁的滲流固負結(jié)理論-一維滲冊流固結(jié)爸理論方程求別解–固結(jié)過程方程的解灘：滲流排水面H滲流z排水面HTv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞u0=p雙面排它水的情園況上半部阿和單面語排水的椅解完全求相同下半部現(xiàn)和上半于部對稱§4.白5飽和土愚體的滲日流固結(jié)唇理論-一維滲占流固結(jié)尖理論方程求繡解–固結(jié)過程§4.5飽和土抽體的滲辯流固結(jié)次理論-固結(jié)度遠的計算固結(jié)度的您概念一點M的固結(jié)度位：其有效應(yīng)厚力zt對總應(yīng)力幼z的比值Uz,t=0～1：表征一饅點超靜孔剖壓的消吊散程度zHzuoMzUt=0～1：表征一塞層土超靜孔壓剝的消散程鏡度一層土幣的平均驗固結(jié)度平均固身結(jié)度Ut與沉降量St之間的烈關(guān)系t時刻：確定沉培降過程梢也即St的關(guān)鍵脅是確定Ut確定Ut的核心問沾題是確定uz.t固結(jié)度等于t時刻的蕩沉降量酒與最終姑沉降量熱之比§4.5飽和土體川的滲流固供結(jié)理論-固結(jié)度哪的計算固結(jié)度的歪概念均布荷載蘋單向排水圖表解?。篜14農(nóng)7，圖4-霉29，超曲線①

一般解：

近似解：

簡化解地基的膠平均固籌結(jié)度計謀算Ut是Tv的單值函殖數(shù)，Tv可反映固結(jié)源的程度§4.啊5飽和土體扔的滲流固僚結(jié)理論-固結(jié)度的況計算0.00.20.40.0010.11時間因數(shù)Tv固結(jié)度Ut0.60.81.00.01不透水邊界透水邊界滲流123§4.5飽和土體器的滲流固笨結(jié)理論-固結(jié)度的鮮計算地基的降平均固晉結(jié)度計膊算三種基本肝情況地基的環(huán)平均固嗚結(jié)度計俱算（1）鎮(zhèn)壓縮應(yīng)力謊分布不同已時工程背景H小，

p面積大自重應(yīng)力附加應(yīng)力底面接近零自重應(yīng)力附加應(yīng)力和3類似

底面不接近零公式(4-56)-(4-60)，圖4-29疊加原理，公式(4-61)-(4-63)計算公式應(yīng)力分布基本情況

12345不透水透水papb=1==0>1<1§4.弱5飽和土杜體的滲素流固結(jié)奶理論-固結(jié)度的鞏計算常見計始算條件（2）雙紫面排水時無論哪撓種情況蠅，均按鑰情況1靠計算壓縮土泰層深度H取1/四2值應(yīng)力分布基本情況

12345透水透水2H§4.矮5飽和土體冷的滲流固祥結(jié)理論-固結(jié)度的克計算地基的平處均固結(jié)度漂計算常見計算雷條件§4.5飽和土慣體的滲訴流固結(jié)教理論-工程問題有關(guān)沉降吊－時間的君工程問題求某一山時刻t