土力学PPT课件： 地基变形计算
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《地基变形计算》课件
地基变形计算的重要性
准确计算地基变形可以帮助工程师预测建筑物的行为，采取相应的措施来保证建筑物的安全。
地基变形分类
地基变形可分为弹性变形、稳定性变形和临界变形三种类型。 • 弹性变形是指土壤在承受荷载后能够恢复到原来的形状。 • 稳定性变形是指土壤在承受荷载后保持一定的变形。 • 临界变形是指土壤在承受荷载后出现破坏或失稳的变形。
有限元数值模拟软件
强大的有限元数值模拟工具，可用于预测地基变形和建 筑物的响应。
结论
地基变形计算方法的优劣比较
各种计算方法各有优劣，合理选择计算方法可以提 高计算的准确性和效率。
现有方法的局限性及未来发展方向
现有的地基变形计算方法仍存在一些局限性，需要 进一步研究和发展新的计算方法。
1
公式法计算弹性地基的变形
根据弹性地基的特点，通过公式法计算弹性地基的变形。
2
材料力学法计算半弹性地基的变形
通过材料力学法计算半弹性地基的变形，考虑土壤的物理性质和材料力学参数。
3
达西法进行有限元数值模拟
利用达西法进行有限元数值模拟，计算地基变形及其对建筑物的影响。
实用工具
公式法计算软件
提供便捷的公式法计算工具，帮助工程师进行地基变形 的计算。
地基变形计算
地基变形计算是土木工程中非常重要的一项技术。本课件将介绍地基变形及 其影响，不同地基变形方法，以及计算实例和实用工具。
引言
地基变形指的是土壤在承受荷载时发生的变形现象。地基变形会对建筑物的结构和性能产生重要 影响，因此进行地基变形计算非常重要。
地基变形及其影响
了解地基变形的原因和影响是进行计算的必要前提。
地基变形计算方法
地基变形计算可通过公式法、材料力学法和数值模拟法等多种方法进行。
准确计算地基变形可以帮助工程师预测建筑物的行为，采取相应的措施来保证建筑物的安全。
地基变形分类
地基变形可分为弹性变形、稳定性变形和临界变形三种类型。 • 弹性变形是指土壤在承受荷载后能够恢复到原来的形状。 • 稳定性变形是指土壤在承受荷载后保持一定的变形。 • 临界变形是指土壤在承受荷载后出现破坏或失稳的变形。
有限元数值模拟软件
强大的有限元数值模拟工具，可用于预测地基变形和建 筑物的响应。
结论
地基变形计算方法的优劣比较
各种计算方法各有优劣，合理选择计算方法可以提 高计算的准确性和效率。
现有方法的局限性及未来发展方向
现有的地基变形计算方法仍存在一些局限性，需要 进一步研究和发展新的计算方法。
1
公式法计算弹性地基的变形
根据弹性地基的特点，通过公式法计算弹性地基的变形。
2
材料力学法计算半弹性地基的变形
通过材料力学法计算半弹性地基的变形，考虑土壤的物理性质和材料力学参数。
3
达西法进行有限元数值模拟
利用达西法进行有限元数值模拟，计算地基变形及其对建筑物的影响。
实用工具
公式法计算软件
提供便捷的公式法计算工具，帮助工程师进行地基变形 的计算。
地基变形计算
地基变形计算是土木工程中非常重要的一项技术。本课件将介绍地基变形及 其影响，不同地基变形方法，以及计算实例和实用工具。
引言
地基变形指的是土壤在承受荷载时发生的变形现象。地基变形会对建筑物的结构和性能产生重要 影响，因此进行地基变形计算非常重要。
地基变形及其影响
了解地基变形的原因和影响是进行计算的必要前提。
地基变形计算方法
地基变形计算可通过公式法、材料力学法和数值模拟法等多种方法进行。
第四章土的变形性质及地基沉降计算PPT课件
0
Pa Pk Pf
压力
P
S
Pf 破坏荷载 A
Pk极限荷载
Pl 比例极限
D
S 沉降量
13
二、试验结果处理
弹性地基沉降公式（OA段）
均布荷载P下：
S (1v2)PB
E
圆形压板 方形压板
E0
1v2
4S
pB
1v2
E0 2 S pB
E0
B为压板直径 B为压板短边宽度
14
§ 4.4 地基沉降(settlement)计算
欠固结土 OCR<1 超固结土 OCR>1
eCClgp0
p p0
p0
e C clg p 0p 0 p C clg p p 0 c C clg p 0p c p
eCClgp0p cpCSlgp p0 c
10
§4.3 试验方法测定土的变形模量 （modulus of deformation）
1. 基本原理
• 基本假设
（1）基础中心处的沉降代表基础的沉降。
（2）中心土柱完全侧限，其压缩量为沉降。
ΔS1
• 沉降计算
ΔS2
hc
n
ΔS3
S dS dS Si
ΔS4
0
0
i1
• 计算深度
z
dS
（1）桥规： qzi 5z
建规： Sz Shc /40
（2）至不可压缩的土（岩）层。
ΔS8
17
2. 计算步骤
p1
p
标准压缩系数a1-2
0.1
0.5
低压缩性 中压缩性
高压缩性
a12 /MPa1
6
说明： （1）在整个曲线上av不是常数，也就是说av与压力大 小有关。 （2）av是衡量土压缩性的一个重要指标，av大表示土 的压缩性大，av小表示土的压缩性小（即压缩曲线的 平缓程度）。 （3）根据试验所得压缩曲线，可以推求在一定压力作 用下，土样的下沉量。
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绝对刚性根底沉降量计算
绝对刚性根底的抗弯刚度无穷大，受弯矩作用不会发生挠曲变 形。因此，根底受力下沉后，原来为平面的基底仍保持为平面。
（1）中心荷载作用下
sr
12 E0
bp0
（2）偏心荷载作用下
r与m接近
刚性基础在偏心荷载作用下，基础要产生沉降和倾斜，其中 心点的沉降量仍按上式计算，基础倾斜可按下述弹性力学公式求 得。
历系数 s 〔按表6－4确定〕 ，那么：
ssssi n 1E p s 0i izii 1 zi 1
基底压力线性分布 弹性附加应力计算 单向压缩 只计主固结沉降 原状土现场取样的扰动 参数为常数 按中点下附加应力计算
会导致S的计算误差，如：
①取中点下附加应力值，使S偏大 ②侧限压缩使计算值偏小 ③地基不均匀性导致的误差等
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《土力学地基变形》PPT 课件
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第六章：地基变形
§6.1 概述 §6.2 地基变形的弹性力学公式 §6.3 根底最终沉降量 §6.4 地基变形与时间关系
分层标准：
不同土层界面和地下
d
水面，分层上薄下厚，
厚度取0.4b或1~2m。Zi-1
压缩层下限确实定： zi
z/c0.2 一般粘土；
d
c(i-1)
p1i
ci
z/c0.1 高压缩土。
c
地面
p
p0
基底
z(i-1)
pi
土力学--土的变形性质及地基沉降计算 ppt课件
3、弹性模量E：由三轴仪测定，常用于弹性理论公式 估算建筑物的初始瞬时沉降。
4、Es 和E0的应变为总的应变（包括弹性应变和塑性 应变）；而E的应变只有弹性应变。
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31
A)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作 用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中 产生的附加应力。
z0
A
施工前z0
p A
e ap
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30
四、关于三种模量的讨论
1、压缩模量Es：是根据室内侧限压缩试验得到的，是 土在完全侧限的条件下，竖向正应力与相应的变形稳定情 况下的正应变的比值。用于地基最终沉降计算。
2、变形模量E0 ：由现场变形荷载试验测定，是土在 侧向自由膨胀条件下的正应力与正应变的比值。用于弹性 理论法最终沉降估算。
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4.2.2 《规范》法
由《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）提出
分层总和法的另一种形式
沿用分层总和法的假设，并引入平均附加应力系数和地 基沉降计算经验系数
szzd z 1 zd z A
0Es
Es 0 z
Es
深度z范围内的 附加应力面积
附加应力面积
n
s si i1
（3）计算△si ，假设地基土只在竖向发生压缩变形，无 侧向变形，故可利用室内侧限压缩试验成果进行计算。
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2.计算原理
•
e
e1
e2
e3
e4 p1p2 p3
p4 p
P1=自重应力 P2=自重应力+附加应力
si
e1i e2i 1e1i
hi
n
ss1s2s3.. .sn si i1
4、Es 和E0的应变为总的应变（包括弹性应变和塑性 应变）；而E的应变只有弹性应变。
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A)地基沉降的外因:通常认为地基土层在自重作 用下压缩已稳定，主要是建筑物荷载在地基中 产生的附加应力。
z0
A
施工前z0
p A
e ap
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四、关于三种模量的讨论
1、压缩模量Es：是根据室内侧限压缩试验得到的，是 土在完全侧限的条件下，竖向正应力与相应的变形稳定情 况下的正应变的比值。用于地基最终沉降计算。
2、变形模量E0 ：由现场变形荷载试验测定，是土在 侧向自由膨胀条件下的正应力与正应变的比值。用于弹性 理论法最终沉降估算。
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4.2.2 《规范》法
由《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）提出
分层总和法的另一种形式
沿用分层总和法的假设，并引入平均附加应力系数和地 基沉降计算经验系数
szzd z 1 zd z A
0Es
Es 0 z
Es
深度z范围内的 附加应力面积
附加应力面积
n
s si i1
（3）计算△si ，假设地基土只在竖向发生压缩变形，无 侧向变形，故可利用室内侧限压缩试验成果进行计算。
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2.计算原理
•
e
e1
e2
e3
e4 p1p2 p3
p4 p
P1=自重应力 P2=自重应力+附加应力
si
e1i e2i 1e1i
hi
n
ss1s2s3.. .sn si i1
6 土力学(Ground Deformation) 地基变形
s z dz
P(1 2 )
E x 2 y 2
6.2
地基变形的弹性力学公式
地面上某点（x，y，0）处的沉降为：
P( 1 ) z 2 2( 1 ) S w 3 2E r r
第四章布氏解
任意（面）柔性荷载，地基沉降可由上两式按迭加原 理积分求得，如同计算附加应力，沉降叠加法 下面介绍圆形、矩形均布荷载下地基沉降计算式
6.2 地基变形的弹性力学公式
2.圆形荷载
半无限弹性体 均布柔性圆形荷载 荷载密度为p 荷载作用区半径为b，直径为B=2b 地基中任一点土竖向位移：
s
pb (1 ) z [ I 2 (1 ) I 1 ] E b
I1和I2 = 沉降影响数，与z/r 值和 z/b 值有关 E =地基土弹性模量，常用变形模量表示 z=0，地面沉降为：
第六章
§ 6.1 概述
地基变形
§ 6.2 地基变形的弹性力学公式
§ 6.3 基础最终沉降量
§ 6.4 路基的沉降和位移＊
§ 6.5 地基变形与时间的关系
1
§6 地基变形
概述
墨西哥某宫殿
问题： 沉降2.2米， 且左右两部分 存在明显的沉 降差。
地基：20多米厚的粘土
2
Kiss
由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触
p
S z H v H
e1
H
H/2 H/2
γH σc 2
γ,e1
σz=p z
e2
e
Vs 1 Vs 1
z v e e1 e2 1 e1 1 e1
c
侧限条件
压缩前
土力学课件(6地基变形)
由于沉降相互影响， 由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触
基坑开挖， 基坑开挖，引起阳台裂缝
修建新建筑物： 修建新建筑物：引起原有建筑物开裂
高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除
建筑物立面高差过大
建筑物过长：长高比7.6:1 建筑物过长：长高比7.6:1
第六章 地基变形
6.2 地基变形的弹性力学公式
s = ∑ ∆s i
i =1
n
第六章 地基变形
6.3 基础最终沉降量
6.3.1 分层总和法计算最终骤 (a)计算地基中自重应力分布 (a)计算地基中自重应力分布 从地面算起； σsz从地面算起； (b)基底附加压力p (b)基底附加压力p0 基底附加压力 地面
(建筑地基基础设计规范) 建筑地基基础设计规范)
(GB50007(GB50007-2002)
（1） 规范法的计算公式 σz
dsi′ = E si
zi
⋅ dz
si′ = =
1 E si
1 E si zi
∫σ
zi −1
z
⋅ dz
zi −1
( ∫ σ z ⋅ dz − ∫ σ z ⋅ dz )
0 0
第六章 地基变形 6.3 基础最终沉降量 6.3.1 分层总和法计算最终沉降量
p d
基底
γ
自重应力
γd σszi
p0 σzi
附加应力
Hi
沉降计算深度
第六章 地基变形
6.3 基础最终沉降量
6.3.1 分层总和法计算最终沉降量
2、分层总和法规范修正公式
规范法的修正之处: 规范法的修正之处 (1)引入了地基平均附加应力系数 (1)引入了地基平均附加应力系数 a ; (2)按 地基变形 地基变形” (2)按”地基变形”确定计算深度 zn; (3)引入沉降计算经验系数ψs，使计算结果更接近实际。 (3)引入沉降计算经验系数ψs，使计算结果更接近实际。 引入沉降计算经验系数ψs
地基变形计算.共44页PPT
地基变形计算.
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。Fra bibliotek 谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。Fra bibliotek 谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
土力学教学课件第5章土的压缩性及地基变形计算
次固结沉降 Ss ：由于土骨
架的蠕变特性引起的变形
Sd ：初始瞬时沉降
t
Sc：主固结沉降
S
Ss: 次固结沉降
总变形：
S Sd Sc Ss
粘性地基的沉降类型
室内试验 现场试验
• 侧限压缩试验 • 三轴压缩试验 • 其他特殊试验
• 荷载试验 • 旁压试验
一维问题 三轴应力状态
土的变形特性测定方法
layered summation method for one-dimensional compression
1.绘制计算简图 (Plot the calculation sketch) (图5-11)
2.计算地基中的应力 Calculate stresses in foundation
（1）自重应力分布 (Gravity stress distribution)
01-12 10.8 9.9 13.0 11.9 10.7 13.2 11.8 10.5 12.9 12.7 9.1 14.3 11.9
关西国际机场
粘性土地基的沉降量S由机 理不同的三部分沉降组成：
初始瞬时沉降 Sd ：在不排
水条件下，由剪应变引起 侧向变形导致
主固结沉降 Sc ：由超静孔
压消散导致的沉降，通常 是地基变形的主要部分
1000
p(kPa，lg)
Ce << Cc， 一般Ce≈0.1-0.2Cc
e-lgp曲线
5.2.2 压缩试验与压缩定律 Oedometer test and compression law
1.压缩试验及压缩曲线 Lateral confined compression test and compression curve
架的蠕变特性引起的变形
Sd ：初始瞬时沉降
t
Sc：主固结沉降
S
Ss: 次固结沉降
总变形：
S Sd Sc Ss
粘性地基的沉降类型
室内试验 现场试验
• 侧限压缩试验 • 三轴压缩试验 • 其他特殊试验
• 荷载试验 • 旁压试验
一维问题 三轴应力状态
土的变形特性测定方法
layered summation method for one-dimensional compression
1.绘制计算简图 (Plot the calculation sketch) (图5-11)
2.计算地基中的应力 Calculate stresses in foundation
（1）自重应力分布 (Gravity stress distribution)
01-12 10.8 9.9 13.0 11.9 10.7 13.2 11.8 10.5 12.9 12.7 9.1 14.3 11.9
关西国际机场
粘性土地基的沉降量S由机 理不同的三部分沉降组成：
初始瞬时沉降 Sd ：在不排
水条件下，由剪应变引起 侧向变形导致
主固结沉降 Sc ：由超静孔
压消散导致的沉降，通常 是地基变形的主要部分
1000
p(kPa，lg)
Ce << Cc， 一般Ce≈0.1-0.2Cc
e-lgp曲线
5.2.2 压缩试验与压缩定律 Oedometer test and compression law
1.压缩试验及压缩曲线 Lateral confined compression test and compression curve
地基基础 模块4 地基的变形ppt
hi或si
pi Esi
hi
zi Esi
hi
p
d p0 szi zi
d
基底
hi
附加应力
zn
压缩层下限(沉 降计算深度）
(f) 计算地基最终沉降量，实际就是将各薄层土沉降量之和s=Si
第二十页，共38页。
二、《建筑地基基础设计规范》方法
在总结大量实践经验的基础上，对分层总和法的计算结果，作必要的修正。 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）提出的一种计算方法——简称
10
8.7
37.8
3.7 2.033 0.058
10
0.88
0.023
第二十七页，共38页。
⑶、确定压缩层下限
在基底下4m深范围内土层的总变形量
b=2m，查Δz表=4-03.得3m ）厚土层变形值
，在s′= ∑n 处Δ以s′i 上= 37.8m（基础宽z度= 4m
。 i=1 Δz = 0.3m
Δs′n = 0.88mm 故所取沉降计算深度
⑵ 无相邻荷载的基础中点下:
zn b(2.5 ln b)
式中b-基础宽度，适用于1m～30m范围。
计算层厚度 △z值的选取：
表3-5
第二十四页，共38页。
在计算地基变形时，应考虑相邻荷载的影响，其值可按应力叠加原 理，采用角点法计算。
规范法计算基础沉降量的步骤为：
（1） 计算基底附加应力；
（2） 以天然土层作为分层面（即按Es分层）；
，A—应力面积
s'
n i1
zi Esi
hi
p z0
:深度Z范围内竖向附加应力面积A的等代值
:深度Z范围内竖向附加应力
地基变形PPT课件
σcn
(d)确定计算深度zn
σzn
① 中、低压缩性土层：σz≤0.2σc；高压缩性土层：σz≤0.1σc ② 基岩或不可压缩土层顶面。
zn 0.2(0.1) cn
第31页/共93页
二、地基最终沉降量分层总和法
2、计算步骤 (a)计算原地基中自重应力分布 (b)基底附加压力p0 (c)确定地基中附加应力z分布 (d)确定计算深度zn
二地基最终沉降量分层总和法第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt372i分别为与p1i2i对应的孔隙比由ep曲线查得2i对应的压缩系数kpa12i对应的压缩模量kpa二地基最终沉降量分层总和法第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt38b用elogp曲线计算二地基最终沉降量分层总和法3计算公式1ici2icizici1i1i1ihclog1e1ecizi2icici1iciclogclog室内地面天然地面基底自重应力附加应力cizici1ici1i2i1i1ieelogplogp第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt39由于土体的复杂性计算中不得不作大量的假设简化因而计算结果与实际间出现了较大的误差
e
1.0 0.9
不能用于沉降量 计算！
a1-2仅能用作比较、 判别土的压缩性大 小
0.8
Δe
0.7
Δp
0.6 0 100 200 300
土的类别
p(kPa)
400
高压缩性土 中压缩性土 低压缩性土
第17页/共93页
a1-2 (MPa-1) ≥0.5
0.1≤a1-2 <0.5 <0.1
压缩曲线及压缩性指标
第24页/共93页
压缩曲线及压缩性指标 令：β=(1-2νKo)，则 Eo= βEs
(d)确定计算深度zn
σzn
① 中、低压缩性土层：σz≤0.2σc；高压缩性土层：σz≤0.1σc ② 基岩或不可压缩土层顶面。
zn 0.2(0.1) cn
第31页/共93页
二、地基最终沉降量分层总和法
2、计算步骤 (a)计算原地基中自重应力分布 (b)基底附加压力p0 (c)确定地基中附加应力z分布 (d)确定计算深度zn
二地基最终沉降量分层总和法第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt372i分别为与p1i2i对应的孔隙比由ep曲线查得2i对应的压缩系数kpa12i对应的压缩模量kpa二地基最终沉降量分层总和法第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt38b用elogp曲线计算二地基最终沉降量分层总和法3计算公式1ici2icizici1i1i1ihclog1e1ecizi2icici1iciclogclog室内地面天然地面基底自重应力附加应力cizici1ici1i2i1i1ieelogplogp第三章土的压缩性与地基沉降计算精选课件ppt39由于土体的复杂性计算中不得不作大量的假设简化因而计算结果与实际间出现了较大的误差
e
1.0 0.9
不能用于沉降量 计算！
a1-2仅能用作比较、 判别土的压缩性大 小
0.8
Δe
0.7
Δp
0.6 0 100 200 300
土的类别
p(kPa)
400
高压缩性土 中压缩性土 低压缩性土
第17页/共93页
a1-2 (MPa-1) ≥0.5
0.1≤a1-2 <0.5 <0.1
压缩曲线及压缩性指标
第24页/共93页
压缩曲线及压缩性指标 令：β=(1-2νKo)，则 Eo= βEs
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e1
e0
h1 h0
1
e0
其中：e0
Gs 1 0
0
w
1
h Vs 0 A
1 e
0
hi ei
❖压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的孔隙比e 与所受压力P的关系曲线。
•压缩性曲线的形状与土样的成分、结构、状态及受力历 史等有关。
•压缩性不同的土，其e-p曲线的形状不同。曲线愈陡，说 明压力增加时孔隙比减小得多，土易变形，压缩性愈高。
载荷试验
载荷试验观测标准：
a. 每级加载后，按间隔10、10、10、15、15、30分钟 读数，当连续2个小时内，每1个小时的沉降量小于 0.1mm时，可加下一级荷载；
b. 当出现承压板周围土有明显的侧向挤出或发生裂纹 时、当沉降s急剧增大时、当某一级 荷载24小时不能达到稳定标准时， 即可终止加载；
（二）压缩定律
1.压缩系数
e p曲线上任一 点切线斜率 a就表示了相应于压力 p作用下的压缩性。
压缩系数
a de e1 - e2 dp p2 - p1
式中 : a称为压缩系数 单位为MPa-1；
p1 : 相当于某深度处的自重 应力[kPa]； p2 : 相当于某深度处的自重 应力与附
加应力之和[ kPa]；
六、由原始压缩曲线求土的压缩性指标
原始压缩曲线是指室内压缩试验e—logp曲线镜修正 后得出的符合现场原始土体孔隙比与有效应力的关系 曲线。 1. 正常固结土
（1）先作b点 （2）再作c点 （3）然后作bc直线
（原始压缩曲线）
2. 超固结土
（1）先作b1点 （2）过b1点作一直线 （3）再作c点 （4）然后作bc直线 (原始压缩曲线）
体积压缩系数
mv
a 1 e1
m比v变与化a的，单m位v表相示同单，位a表压示应单力位变压化应引力起变的化单引位起体的积孔变隙化。
2.压缩指数
e - logp曲线后段直线段的斜率
Cc
lg
e1 - e2 p2 - lg
p1
压缩指数Cc 越大，
土的压缩性越大。
Cc 0.2低压缩性土 Cc 0.4高压缩性土
（此前一级荷载为极限荷载）
c. s/b0.06可终止加载。
E0
1
2
p1b s1
与承压板有关的系数；
b 承压板的边长或直径；
s1 与比例界限p1相对应的沉降.
变形模量与压缩模量的关系
压缩模量指土在侧限压缩条件下竖向附加压应力与应 变增量之比。
变形模量指土在无侧限条件下附加压应力与压缩应变
之比。
根据前期 固结压力 划分三类 沉积土层
超固结比（over consolidation ratio)
OCR p sz
OCR=1 正常固结土 OCR>1 超固结土 OCR<1 欠固结土
五、前期固结压力的确定
卡萨格兰德方法
（1）从e-logp曲线上 找出曲率半径最小的 一点A，过A点作水平 线A1和A2； （2）作1A2的平分 线A3，与e-logp曲线中 直线段的延长线相交B 点； （3）B点所对应的有 效应力就是先期固结 压力σp′ 。
粘性土的Cc值一般在0.1—1.0之间
三、压缩模量与变形模量
（一）压缩模量（侧限压缩模量）
压缩模量指土在侧限压缩条件下竖向附加压应力与应变 增量之比，单位为MPa。
H
e1 e2 1 e1
H1
e 1 e1
H1
a e p
e ap
p Es H
1 e1 aБайду номын сангаас
H1
（二）变形模量
变形模量指土在无侧限条件下附加压应力与压缩应变之 比。
地基变形计算
第一节 概述
一般地基的压缩变形，主要由建筑物荷重产生的附加应力 而引起。
地基变形计算的目的，在于确定建筑物可能出现的最大沉 降量和沉降差，为建筑物设计或地基处理提供依据。
在工程计算中，首先关心的问题是建筑物的最终沉降量 （或地基最终沉降量），所谓地基最终沉降量是指在外荷 作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量，常 简称地基变形量（或沉降量）。
在地基变形计算中，还需要知道地基沉降与时间的关系， 计算不同时间的沉降量。饱水粘性土的变形速率主要取决 于孔隙水的排出速度。 地基产生变形是因为土体具有可压缩的性能。
第二节 土的压缩性
一、土压缩变形的本质
❖土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性
土体的压缩变形实际上是孔隙压缩、孔隙比变小所造成 的。
E0
Es 1
2 2 1-
E s
2 2
1
1-
1 2K 0
表5-1 K0、的参考值
土的侧膨胀系数（泊松比）：无侧限条件下受压时，侧向与竖向的比值 土的侧压力系数K0 : 侧限条件下受压时，侧向与竖向的比值
四、天然土层的固结状态
固结是指土体在建筑物荷重或自重压力及其它应力作用下， 其变形随时间发展至完全稳定的全过程。因此固结是时间 的函数。 前期固结压力(σp′)是指土层在地质历史上曾经受过的最大 有效固结压力。
e1 : 相应于p1压缩稳定后的孔隙比；
压缩e2系: 相数应是于表p2征压土缩稳压定缩后性的大孔小隙的比主；要指标
压缩定律：在压力范围不大时，孔隙比的减小值与压力的增 加值成正比。
通常用压力间隔由 p1 100kPa到p2 200kPa时的 压缩系数a12来作为判断土的压缩性 的标准： 低压缩性土 a1-2 0.1MPa -1 中等压缩性土 0.1MPa -1 ≤ a1-2 0.5MPa -1 高压缩性土 a1-2 ≥ 0.5MPa -1
第三节 地基沉降量计算
地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降 量。 在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的 沉降量称为地基最终沉降量。 地基各部分垂直变形量的差值称为沉降差。
一、单向分层总和法计算地基最终沉降量 （一）基本原理
计算建筑物基础中心下的地基变形量，假设这时土层只 在垂直方向发生压缩变形，而不发生侧向变形，属于一 维压缩问题。因而在求得地基中的垂直应力后，可利用 室内压缩试验曲线成果，计算地基变形量。 分层总和法就是采用土层一维压缩变形量的基本计算公 式，利用室内压缩曲线成果，分别计算基础中心点下地 基中各分土层的压缩变形量，最后将各分土层的压缩变 形量总和起来。
在土的压缩过程中，假定土颗粒是不可压缩的，水是不 可压缩的，只有孔隙可以压缩。
对饱和土而言，土的压缩主要是由孔隙中的水被挤出所 致，压缩过程同排水过程一致。
❖孔隙水排出，土的压缩随时间而增长的过程，称为土的 固结。
二、土的压缩试验与压缩定律
（一）压缩试验 侧限压缩试验
受压前后Vs，A不变
h0 h1 h0 h1 1 e0 1 e1 1 e1