土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 第2版 課件任務(wù)8 滲透固結(jié)

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)SoilmechanicsandGeotechnicalEngineer福建船政交通職業(yè)學(xué)院匯報人：盛海洋滲透固結(jié)習(xí)容內(nèi)學(xué)飽和土的滲透固結(jié)太沙基一維固結(jié)理論（一）基本假定（二）一維固結(jié)微分方程（三）固結(jié)微分方程求解12固結(jié)度3案例4一、飽和土的滲透固結(jié)滲透固結(jié)飽和粘土在壓力作用下，隨時間的增長，孔隙水逐漸被排出、孔隙體積隨之縮小的過程?！啊倍?、太沙基一維固結(jié)理論1.土層是均質(zhì)的、完全飽和的2.土的壓縮完全由孔隙體積減小引起，土體和水不可壓縮1基本假定單向固結(jié)（一維固結(jié)）土中孔隙水只沿一個方向滲透，同時土顆粒也只有同一方向位移的固結(jié)。3.土的壓縮和排水僅在一個方向發(fā)生4.土中水的滲流服從達西定律5.在滲透固結(jié)過程中，土的滲透系數(shù)k和壓縮

系數(shù)a視為常數(shù)6.外荷一次瞬時施加2.一維固結(jié)微分方程

根據(jù)水流連續(xù)性原理、達西定律和有效應(yīng)力原理，建立固結(jié)微分方程。Cv——土的固結(jié)系數(shù)滲透固結(jié)前土的孔隙比k——土的滲透系數(shù)3.固結(jié)微分方程求解固結(jié)微分方程初始條件：

t=0，0≤z≤H時，u＝σz

t=∞，0≤z≤H時，u＝0邊界條件：

0＜t≤∞，z＝0時，u=00＜t≤∞，z＝H時,?u/?z=0孔隙水壓力有效應(yīng)力(1)土層單面排水3.固結(jié)微分方程求解在實用中常取第一項，即m=1得：

式中：TV——表示時間因數(shù)m——正奇整數(shù)1，3，5…；H——待固結(jié)土層最長排水距離(m)，單面排水土層取土層厚度。當(dāng)α=1時4.固結(jié)度固結(jié)度Ut地基土在某一壓力作用下，經(jīng)時間t所產(chǎn)生的變形量與最終變形量之比。案例某路基為飽和粘土層,厚度為10m，在均布荷載作用下，在土中引起的附加應(yīng)力近似梯形分布，土層頂面附加應(yīng)力為p1=140kPa，底面附加應(yīng)力p2=100kPa，設(shè)該土層的初始孔隙比e＝1，壓縮系數(shù)a＝0.3MPa-1，壓縮模量Es＝6.0MPa，滲透系數(shù)k＝1.8cm／年。把該粘土層當(dāng)一層考慮分別求在頂面單面排水或雙面排水條件下(1)加荷一年時的沉降量；(2)沉降量達156mm所需的時間。“”案例解：（1）求t=1y時的沉降量思路：

Ut

因粘土層中附加應(yīng)力沿深度是梯形布的，若把粘土層當(dāng)一層考慮計算最終沉降量，根據(jù)分層總和法的原理先求該土層附加應(yīng)力均值：粘土層的最終沉降量案例粘土層的豎向固結(jié)系數(shù)(注意單位統(tǒng)一）對于單面排水條件下豎向固結(jié)時間因數(shù)根據(jù)，和Tv=0.12，因表4-8中未列出時的Ut與Tv關(guān)系，內(nèi)插值求Ut不方便，故用式（4-51）計算得：案例則得t＝1年時的沉降量在雙面排水條件下豎向固結(jié)時間因數(shù)（此處固結(jié)土層最大排水距離H取土層厚度的一半）由表4-8中的α=1，Tv=0.48內(nèi)插得Ut=0.747%；那么t=1y時的沉降量：雙面排水取土層厚度的一半案例2）求沉降量達到156mm所需的時間平均固結(jié)度為單面排水時同樣，因表4-8中未列出時的Ut與Tv關(guān)系，內(nèi)插值求Ut不方便，故用式（4-51）反算時間因數(shù)得：思路：

Tv查表得學(xué)習(xí)小結(jié)飽和土的滲透固結(jié)太沙基一維固結(jié)理論（一）基本假定