土力學(xué)課件礦大

《土力學(xué)》xxx第三講土的變形理論土力學(xué)SOILMECHANICS第三講土的變形理論第一章土的組成第二章土的物理性質(zhì)及分類(lèi)第三章土的滲透性及滲流第四章土中應(yīng)力第五章土的壓縮性第七章土的抗剪強(qiáng)度第八章土壓力第九章地基承載力第十章土坡和地基的穩(wěn)定性第六章地基變形第十一章土在動(dòng)荷載作用下的特性第六章地基變形意義重點(diǎn)內(nèi)容小結(jié)作業(yè)由于：地基（土層）在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生變形，建筑物基礎(chǔ)亦隨之沉降，尤其是當(dāng)荷藏差異較大、或地基土層軟弱不均時(shí)，往往導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)出現(xiàn)過(guò)大的沉降，或者不均勻沉降，結(jié)果：以致建筑物某些部位開(kāi)裂、傾斜、甚至倒塌。因此：為了保證建筑物的安全和正常使用，有必要弄清荷載作用下土體的變形，這一土力學(xué)的重要問(wèn)題之一。

特別是，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，要求地基土的變形量不超過(guò)允許值。意義第六章地基變形熟練掌握:分層總和法、《規(guī)范》法地基沉降量的計(jì)算方法；掌握:地基沉降量類(lèi)型，固結(jié)度，有效應(yīng)力等基本概念；理解:其他沉降計(jì)算方法的原理；不同沉降計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)；理解一維固結(jié)理論，了解隨時(shí)間發(fā)展的地基沉降量計(jì)算方法。重點(diǎn)第六章地基變形內(nèi)容

？第六章地基變形6.1基本概念6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.3基礎(chǔ)最終沉降量6.4路基沉降與位移(自學(xué))6.5地基變形與時(shí)間的關(guān)系6.6

地基沉降計(jì)算有關(guān)問(wèn)題的綜述

？第六章地基變形6.1基本概念地基變形等效于建筑物的沉降量，是指地基土壓縮變形達(dá)固結(jié)穩(wěn)定的最大沉降量，或稱(chēng)地基沉降量。地基最終沉降量：是指地基土在建筑物荷載作用下，變形完全穩(wěn)定時(shí)基底處的最大豎向位移?；A(chǔ)沉降的原因：（1）建筑物的荷重產(chǎn)生的附加應(yīng)力引起；（2）欠固結(jié)土的自重引起；（3）地下水位下降、或施工中水的滲流引起。基礎(chǔ)沉降類(lèi)型：按其原因和次序分為：瞬時(shí)沉降Sd；主固結(jié)沉降Sc次固結(jié)沉降Ss三部分組成。建筑物基礎(chǔ)的總沉降量:

S＝Sd＋Sc＋Ss

？第六章地基變形6.1基本概念計(jì)算地基最終沉降量的目的：（1）在于確定建筑物最大沉降量；（2）確定沉降差；（3）傾斜以及局部?jī)A斜；（4）判斷是否超過(guò)容許值，以便為建筑物設(shè)計(jì)值采取相應(yīng)的措施提供依據(jù)，保證建筑物的安全。內(nèi)容

？第六章地基變形6.1基本概念6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.3基礎(chǔ)最終沉降量6.4路基沉降與位移(自學(xué))6.5地基變形與時(shí)間的關(guān)系6.6

地基沉降計(jì)算有關(guān)問(wèn)題的綜述

？第六章地基變形6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.2.1集中力作用下地表任意點(diǎn)的沉降公式

？第六章地基變形6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.2.1集中力作用下地表任意點(diǎn)的沉降公式

？第六章地基變形6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.2.2矩形均布荷載作用下角點(diǎn)的沉降公式角點(diǎn)沉降影響系數(shù)

？第六章地基變形6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.2.3矩形均布荷載作用下中心點(diǎn)的沉降公式0=2c中心點(diǎn)沉降影響系數(shù)內(nèi)容

？第六章地基變形6.1基本概念6.2地基變形的彈性力學(xué)公式6.3基礎(chǔ)最終沉降量6.4路基沉降與位移(自學(xué))6.5地基變形與時(shí)間的關(guān)系6.6

地基沉降計(jì)算有關(guān)問(wèn)題的綜述6.3地基沉降量計(jì)算

？第六章地基變形6.3.1分層總和法6.3.2《規(guī)范》法6.3.3兩種方法的比較6.3.4應(yīng)力歷史對(duì)沉降計(jì)算的影響6.3地基沉降量計(jì)算6.3.1分層總和法（固結(jié)沉降計(jì)算方法）基本假定：地基屬于均質(zhì)、各向同性的半無(wú)限體；地基土體不發(fā)生側(cè)向變形；地基沉降按基底中心點(diǎn)下附加應(yīng)力計(jì)算；地基壓縮僅發(fā)生在一定深度范圍內(nèi)。

？第六章地基變形計(jì)算步驟：分層：分層原則層厚：天然土層面、地下水位；計(jì)算方便。確定分層內(nèi)自重應(yīng)力和附加應(yīng)力：確定自重應(yīng)力、附加應(yīng)力：自重應(yīng)力：附加應(yīng)力：確定地基沉降計(jì)算深度Zn（壓縮層厚度）：6.3.1地基沉降量計(jì)算（軟土取0.1）時(shí)，對(duì)應(yīng)的地基深度。

？第六章地基變形確定各分層平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力：平均自重應(yīng)力：平均附加應(yīng)力：原因和意義：假設(shè)：

分層土中任意深度的初始應(yīng)力：加載后應(yīng)力：可以用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)

近似模擬這種壓縮過(guò)程確定各分層土體孔隙比變化建造建筑物前：建造建筑物后：計(jì)算地基的最終沉降量：

？說(shuō)明：如能得到與之對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)、壓縮模量、變形模量，則可以采用以下公式計(jì)算：6.3地基沉降量計(jì)算已知變形模量（略）（4）第六章地基變形6.3地基沉降量計(jì)算第六章地基變形6.3.1分層總和法6.3.2《規(guī)范》法6.3.3兩種方法的比較6.3.4應(yīng)力歷史對(duì)沉降計(jì)算的影響《規(guī)范》線(xiàn)法采用公式皺：引入“平均附窯加應(yīng)力頂系數(shù)”《規(guī)范導(dǎo)》法采用公式門(mén)：沉降計(jì)大算深度Zn確定方奮法:方法一:試算法6.3.2地基沉生降量計(jì)午算:計(jì)算既深度Zn內(nèi)，第i層土的大計(jì)算沉倦降量；:計(jì)算深扎度Zn處向上土精層厚度的遲計(jì)算沉降討量；第六章地怒基變形沉降計(jì)們算深度Zn確定方鍵法:方法二:經(jīng)驗(yàn)法6.3.2地基沉降叮量計(jì)算第六章地營(yíng)基變形6.3跌地基都沉降量籌計(jì)算第六章地殘基變形6.3.甩1分層他總和法6.3找.2迫《規(guī)范高》法6.3歡.3竄兩種方炸法的比傻較6.3.拍4應(yīng)力憐歷史對(duì)沉挽降計(jì)算的賀影響6.3箏.3地燃基固結(jié)煙沉降的族兩種計(jì)摟算方法總比較內(nèi)容分層總和法《規(guī)范》法計(jì)算原理分層計(jì)算沉降再疊加采用平均附加應(yīng)力系數(shù)法計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值的比較中等地基：S計(jì)≈S實(shí)；軟弱地基：S計(jì)<S實(shí)；堅(jiān)硬地基：S計(jì)>S實(shí)；經(jīng)修正，S計(jì)≈S實(shí)；地基沉降計(jì)算深度一般土：按軟土：按無(wú)相臨荷載：有相臨荷載：計(jì)算工作量逐層計(jì)算自重及平均自重應(yīng)力、附加及平均附加應(yīng)力；各層沉降疊加。（工作量大）只要是同一土層，無(wú)需分層，一次計(jì)算即可。（工作量顯著降低）①分層總雕和法的基弊本用意：枕解決地基廈的成層性和非均質(zhì)性所帶聰來(lái)的計(jì)拿算上的膝困難。②以均質(zhì)罵彈性半空吧間的應(yīng)力暖來(lái)計(jì)算非盤(pán)均質(zhì)地基料的變形的做法、剛在理論上顯然不協(xié)舒調(diào)，其所騾引起的計(jì)五算誤差也還滑沒(méi)有得筐到理論挪和實(shí)驗(yàn)?zāi)氐某浞烛?yàn)榨證。③以單向壓腿縮分層總權(quán)和法計(jì)株算沒(méi)有酒考慮地看基的三桂維應(yīng)力狀態(tài)的兩影響．銳忽略了君地基土籮因剪切需變形所受產(chǎn)生的瞬時(shí)沉降。這樣計(jì)劉算所得的壤只是地基最終固結(jié)律沉降?？紤]三請(qǐng)維應(yīng)力朽狀態(tài)時(shí)囑所得的普固結(jié)沉勇降、對(duì)公一般的信正常固結(jié)和超判固結(jié)土，禾都偏大。所以，通抬常粗略地槽把單向壓遼縮分層總恩和法的計(jì)腹算結(jié)果看成是地犯基最終沉降，而不飼另行考厘慮地基危的瞬時(shí)胸沉降。進(jìn)一步惰說(shuō)明：④傳統(tǒng)的攜和規(guī)范推瘋薦的兩種曲單向壓縮姓分層總和短法，就計(jì)算方法世而言并無(wú)欲太大差別蜂，規(guī)范法的重要周特點(diǎn)在于引入了冬沉降計(jì)算難經(jīng)驗(yàn)系數(shù)座．以校正計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的偏差童。⑤砂土地基在荷甚載作用下痕由土的體黑積變形和垂剪切變形引起的艇沉降在櫻短時(shí)間股內(nèi)幾乎乓同時(shí)完稍成。⑥地基俗沉降計(jì)算深度用于確定壩地基沉降向有影響的萄土層范圍．保直證滿(mǎn)足沉介降計(jì)算的托精度要求郊。地基沉公降計(jì)算深度的焰確定標(biāo)準(zhǔn)視有二種：應(yīng)力比法和與變形比弱法。進(jìn)一步拒說(shuō)明：第六章地暴基變形6.3許地基臺(tái)沉降量想計(jì)算第六章地獲基變形6.3罩.1扎分層總計(jì)和法6.3有.2蜓《規(guī)范惰》法6.3跳.3南兩種方互法的比竹較6.3蓄.4紋應(yīng)力歷閣史對(duì)沉王降計(jì)算閘的影響6.3速.4應(yīng)力歷史銷(xiāo)的地基沉鐵降計(jì)算正常固半結(jié)土——第i層土的胸原位初謹(jǐn)始孔隙出比；——第i層土壓愚縮穩(wěn)定炎后的原吸位孔隙現(xiàn)比；——第i層土初始側(cè)豎向應(yīng)力摘（平均自擊重應(yīng)力）困；——第i層土最痰終豎向痕應(yīng)力（P1i+平均附龜加應(yīng)力廈）。？第六章栽地基變圓形6.3洽地基煮沉降量鞏計(jì)算？第六章地鮮基變形6.3塞地基叼沉降量倍計(jì)算？第六章地欄基變形6.3閑地基靠沉降量刊計(jì)算？第六章地袖基變形6.3支地基沉降蒸量計(jì)算6.5墨.1顏飽和土錘的滲透棋固結(jié)飽和土擺滲透固灰結(jié)——孔隙水俱壓力逐窗漸消散勇,有效沖應(yīng)力逐曬漸增長(zhǎng)姑過(guò)程:6.5地基變形見(jiàn)與時(shí)間的貴關(guān)系？第六章淋地基變遮形6.5地基變賺形與時(shí)冬間的關(guān)掀系？第六章地凡基變形6.5.倡1飽和爺土的滲透隸固結(jié)飽和土滲飛透固結(jié)——孔隙水勇壓力逐筋漸消散獎(jiǎng),有效亂應(yīng)力逐風(fēng)漸增長(zhǎng)協(xié)過(guò)程:6.5.室2太沙基一沉維固結(jié)理檔論基本假堪定土體完姜全飽和樂(lè);土顆粒與粱孔隙水自踢身不可壓陣縮;孔隙水滲抽流只沿豎勵(lì)直方向發(fā)董生;孔隙水乖滲流符熟合達(dá)西通定律;整個(gè)固結(jié)膜過(guò)程中滲隙透系數(shù)、勿壓縮系數(shù)參等均視為冊(cè)常數(shù)；外荷載處一次性皮、快速泥施加到逢位。固結(jié)微分赴方程假設(shè)的營(yíng)物理描周述飽和粘土械層厚為H;頂部透磨水砂層輕，底部不透水、接不可壓蜂縮層；頂部瞬間姐施加無(wú)限均覺(jué)布的荷載（注：勻粘土層凱內(nèi)附加旁應(yīng)力不深沿深度堪變化）針。？？流出和流屆入微元的協(xié)流量差：？體積的壓腫縮速率？因流出和擁流入微元包的流量差拘＝體積的憑壓縮速率(固結(jié)挖系數(shù)的宜試驗(yàn)確綢定方法特，略)固結(jié)微貧分方程凡的解6.5地基變肚形與時(shí)激間的關(guān)貍系一定初始丹條件、邊肺界條件的竄解析解：度；時(shí)應(yīng)層層單為層雙為層結(jié)時(shí)間應(yīng)？第六章地淘基變形固結(jié)度任意深度瞬時(shí)固結(jié)插度：地基某深摘度土體任撓意時(shí)刻的匪固結(jié)的程異度。平均固賴(lài)結(jié)度：說(shuō)明:固結(jié)度紐奉實(shí)質(zhì)即炭孔隙水薦壓力向辮有效應(yīng)選力的轉(zhuǎn)庫(kù)化程度仇。與固結(jié)應(yīng)踐力的大小勾無(wú)關(guān),與進(jìn)固結(jié)應(yīng)力割的分布有娛關(guān)。6.5地基變?cè)嵝闻c時(shí)飼間的關(guān)置系？第六章地疫基變形平均固暈結(jié)度計(jì)俗算：固結(jié)度～激時(shí)間因子自曲線(xiàn)（Ut~T危v）及其應(yīng)準(zhǔn)用應(yīng)用一雅:給定時(shí)間欠，求地層雀到該時(shí)刻軍的沉降量漢(先計(jì)算最終沉汪降；再利帽用Ut~T追v關(guān)系計(jì)賊算固結(jié)途度)應(yīng)用二:指定固結(jié)令沉降量，紙求經(jīng)歷的盜時(shí)間(先計(jì)算居最終沉降表；再計(jì)算螞固結(jié)度，班最后利用Ut~T冷v關(guān)系計(jì)展算對(duì)應(yīng)源的時(shí)間倡)當(dāng)簡(jiǎn)計(jì)？重要說(shuō)逆明附加應(yīng)力越分布形式閃不同，Ut~拔Tv曲線(xiàn)也不辰同；Ut~經(jīng)Tv曲線(xiàn)均對(duì)巨應(yīng)的是“采單面排水畝”，當(dāng)為余雙面排水歷時(shí)，附加紅應(yīng)力均按份矩形分布朋考慮（即商附加應(yīng)力話(huà)沿深度不科變）。？6.5奪.3著實(shí)測(cè)沉我降～時(shí)責(zé)間關(guān)系豆的經(jīng)驗(yàn)取公式（穴自學(xué)）6.5地基變涌形與時(shí)織間的關(guān)瞧系經(jīng)驗(yàn)公式藝提出的原姜因？意義？第六章購(gòu)地基變漢形6.6.木1地基沉左降的組微成與最污終沉降隊(duì)量計(jì)算醉方法組成：瞬時(shí)沉向降：地基在荷擊載施加瞬痛間因剪切秩變形而產(chǎn)擁生的沉降概,又殿稱(chēng)為“不盟排水沉降棍”或“畸朱變沉降”;固結(jié)沉忙降：土體發(fā)生韻孔隙水排盟出、體積是減小而產(chǎn)閣生的沉降銜,又硬稱(chēng)為“主尋固結(jié)沉降縱”;次固結(jié)沉亂降：土體孔隙炮水壓力已池消散、有器效應(yīng)力不側(cè)變的條件噸下，由于從土顆粒骨仆架蠕變而秘產(chǎn)生的沉蹈降。說(shuō)明：細(xì)顆粒趨土(如粘性土),由濃于排水圾過(guò)程緩頸慢,地昨基沉降趨量通常經(jīng)可明顯棉地分成捆上述三宏個(gè)階段規(guī);對(duì)于無(wú)粘性土,排水迅銷(xiāo)速,瞬時(shí)封沉降通常須可以忽略殼.6.6地基沉降辭計(jì)算有關(guān)槳問(wèn)題的綜蔬述？第六章蛾地基變拾形最終沉降旺量計(jì)算方移法瞬時(shí)沉降Sd:采用彈姑性力學(xué)電公式計(jì)決算;公式中采離用土的彈涂性模量,欣而非變形廟模量或壓縮模量亡;固結(jié)沉掃降Sc:采用分層上總和法或樂(lè)《規(guī)范》瘦法；計(jì)算中景采用土菌的側(cè)限唐壓縮性蛇指標(biāo)（急壓縮系數(shù)、壓稈縮指數(shù)紀(jì)、壓縮學(xué)模量）串；彈性力葵學(xué)公式恰計(jì)算。次固結(jié)知沉降Ss：計(jì)算公箱式：？6.6.小2地基沉弊降深度問(wèn)端題應(yīng)力比法變形比團(tuán)法（經(jīng)盟驗(yàn)公式附）6.6地基沉梢降計(jì)算兔有關(guān)問(wèn)拘題的綜塵述各自的合徹理性和不忠合理性？6.6.次3相臨荷躍載的影響導(dǎo)致建筑赤地基產(chǎn)生泥不均勻的葡附加沉降崇，使結(jié)構(gòu)塑開(kāi)裂。相臨荷載賭影響的考翼慮方法：?jiǎn)为?dú)基礎(chǔ)榆：基礎(chǔ)間凈茄距>拋相臨基礎(chǔ)鑄寬度，相乘臨荷載簡(jiǎn)脂化為集中輩荷載；條形基礎(chǔ)牲：基礎(chǔ)間談凈距妖>相申臨基礎(chǔ)身寬度的陰4倍，范相臨荷著載簡(jiǎn)化校為線(xiàn)荷汗載一般情況富：基礎(chǔ)間凈飽距>多10m，忽略相析臨荷載餡影響；大面積隔地面荷廟載：如倉(cāng)庫(kù)磨、車(chē)站汗、碼頭另的地面券堆載，鍬容易導(dǎo)梢致周?chē)方ㄖ锏氐鼗氖卟痪鶆蛩艹两?。？第六章過(guò)地基變幟形6.6地基沉器降計(jì)算連有關(guān)問(wèn)聽(tīng)題的綜肉述？墨西哥判城建筑確，沉降柏及不均炎勻沉降肥。土層為深挺厚的湖相曾沉積層，竄天然含水廢量高達(dá)寶650棗％，液限瘡500膠%，塑什性指數(shù)挖350菊，孔隙比捷為15膝，具有極高的熱壓縮性擋。第六章地絹基變形6.6地基沉降傷計(jì)算有關(guān)積問(wèn)題的綜師述？筒倉(cāng)是喂農(nóng)場(chǎng)用詠