21土的前期固结压力.ppt

2、根据p’划分土层
现在地表
早期地表
早期地表
现在地表
h
hp p=hp
hp h
c=h
（a）正常固结
（b）超固结
p’= c
p’> c
现在地表 早期地表
h hp （c）欠固结
p’< c
正常固结、超固结、欠固结这三种状态不是固定不变的， 随着外界条件的变化可以从一种状态转化成另一种状态。
应力历史对地基沉降的影响
在a、b、c三个土层
现有地面以下同一深度z处
，土的现有应力虽然相同 ，但是由于它们经历的应 力历史不同，因而在压缩 曲线上处于不同的位置。
欠固结土:由于在自重应力 作用下还未完全固结．目 前它处于现场压缩曲线上 的c点。
三者的压缩量是不同的，其中欠固 结土最大，超固结土最小，而正常 固结土则介于两者之间。
超固结土：
b
地下水位上升 土层剥蚀 冰川融化
引起卸载， 使土处于回弹状态
d
原状土的原位（现场）压缩曲线：
g
'(lg)
超固结土：
e
e0
0.9 0.8 0.7
再压缩曲线：
割线平行 无论土的扰动程度如何， 其压缩曲线的直线段的起 始点大约在0.42e0
自重应力所对应的点
0.6
0.42e0
σcz
lgP
先期固结压力σp’的确定－Casagrande 法
( P>c )
e
e0
D
B
0.42e0 c p
假定：
① 土取出地面后体积不变，即（e0,σc）在原位再压 缩曲线上；
② 再压缩指数Ce 为常数； ③ 0.42e0处的土与原状土一致，不受扰动影响。
推定：
C
lg '
① 确定σc ，σp的作用线； ② 过e0作水平线与 σs作用线交于D点；
③ 过D点作斜率为Ce的直线，与σp作用 线交于B点，DB为原位再压缩曲线；
(a) 在e-lgσ’压缩试验曲线 上，找曲率最大点 m
(b) 作水平线m1
(c) 作m点切线m2 (d) 作m1,m2 的角分线m3 (e) m3与试验曲线的直线段 交于点B
(f) B点对应于先期固结压力p
e C
mB p
1 3 2
D
'(lg)
初始(原始)压缩曲线确定
试样的前期固结应力一旦确定，就可通过 它与试样现有自重应力的比较，来判定它是正 常固结的、超固结的、还是欠固结的。然后， 再依据室内压缩曲线的特征，来推求原始压缩 曲线。
④ 过0.42e0 作水平线与e-lgσ’曲线 交于点C；
⑤ 过B和C点作直线即为原位压 缩曲线。
那么欠固结土呢？？？？？？
若试样是欠固结的，由于自重作用下的 压缩尚未稳定，实质上属于正常固结土 一类，它的现场压缩曲线的推求方法完 全与正常固结土一样。
初始(原始)压缩曲线的应用：
• 变形参数的取值更符合土体的变形特征。
B
Pc
推定：
① 确定先期固结压力σp
② 过e0 作水平线与σp作用线交于B。由假定 ①知，B点必然位于原状土的初始压缩曲线上

③ 以0.42e0 在压缩曲线上确定C点，由假定② 知，C点也位于原状土的初始压缩曲线上；
C
④ 通过B、C两点的直线即为所求的
原位压缩曲线。
lg '
原位压缩曲线的近似推求
b. 超固结土
正常固结土，它在沉积过程 中巳从e0开始在自重应力作 用下沿现场压缩曲线至a点
固结稳定。
超固结土，它曾在 自重应力力作用下 沿现场压缩曲线至b 点，后因上部土层 冲蚀，现巳回弹稳
定在b’点。
要考虑应力历史的影响，用e~p曲线法 是无法考虑，只有采用e~logp曲线法。
正常固结土：
a
e
b c
f
ab —— 沉积 bb’ —— 取样 b’cd —— 室内试验
原始压缩曲线是指室内压缩试验e～lgp曲
线经修正后得出的符合原始土体孔隙比与有效 应力的关系曲线。
原位压缩曲线的近似推求
a. 正常固结土 假定：
e
e0
0.42e0
① 土样取出以后e不变，等于原状土的初始孔隙
比e0，因而，（ e0, σp）点应位于原状土的 初始压缩曲线上；
② 0.42e0时，土样不受到扰动影响。
土的前期固结压力
前期固结压力： 土层沉积历史上所经受到的最大有效压力p’
C= z：自重压力 p’= C：正常固结土 p’> C：超固结土 p’< C：欠固结土
超固结比：
OCR P ' C
OCR=1：正常固结 OCR>1：超固结 OCR<1：欠固结
相同σC 时，一般OCR越大， 土越密实，压缩性越小