第二组第三章任务3-1土的压缩性

合集下载

土力学内容总结

土力学内容总结

二、课程的基本要求学完“土力学”后,应达到以下基本要求:①认识土为松散体这一特点,并以此解释土的变形规律、渗透性质、强度特性;②掌握土的物理性质及其基本指标,土的分类,确定土的物理状态和土的定名,以及土的物理性质指标和土的强度和变形的关系;③掌握土中应力分布,地基变形,一维渗透固结理论,库仑——莫尔强度理论;④要求掌握库仑、朗金土压力计算理论及适用范围,以及几种常见情况的土压力计算;⑤掌握土坡稳定的一些基本概念和土坡稳定计算的条分法,了解摩擦圆法和增加土坡稳定的一些措施。

三、课程的基本内容以及重点难点绪论介绍“土力学”的主要内容、任务和工程应用成就。

第一章土的物理力学性质讲授内容:土的生成,土的粒径组成和矿物成分,土中的水和气体,土的三相含量指标,土的物理状态及指标,土的工程分类。

自学内容:土的结构及其联结,土的膨胀、收缩及冻胀。

重点:土的组成,三相含量指标和物理状态指标的计算,土的分类。

上述实验方法和资料整理。

难点:认识土的物理指标和状态指标的变化对土性质的影响。

第二章土的渗透性及水的渗流、第三章土中应力和地基应力分布讲授内容:土中一点的应力状态和应力平衡方程,土的渗透性,饱和土的有效压力和孔隙水压力,在简单受力条件下地基中应力分布,基底的接触应力,刚性基础基底压力简化算法,弹性半无限体内的应力分布。

自学内容:部分饱和土的孔隙压力及有效压力,孔隙压力系数。

重点:土的渗透性和有效压力的概念,饱和土的有效压力和孔隙水压力计算,弹性半无限体内的应力分布计算。

难点:在渗透条件下,土的有效压力和孔隙水压力计算。

第四章土的变形性质及地基沉降计算讲授内容:土的弹性变形性质,土的压缩性,饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论,试验方法测定土的变形模量,地基沉降计算,沉降差与倾斜,饱和粘土的沉降过程。

自学内容:太沙基一维固结方程的详细推导和固结度公式的推导。

重点:土的压缩性和压缩性指标,土的固结概念,地基沉降的计算。

3土的压缩性和地基沉降计算

3土的压缩性和地基沉降计算

3 土的压缩性和地基沉降计算
土力学地基基础
2 单一压缩土层的沉降计算
文字部分见教材 根据图3-2和式3-1可知,
将S=H1-H2代入上式,
1 e2 H2 H1 1 e1
e1 e2 p S H1 H 2 H1 H1 1 e1 Es △P:土层厚度内的平均附加应力△p=p2-p1
3 土的压缩性和地基沉降计算
土力学地基基础
• 分层总和法的计算步骤 • • • • 1 计算自重应力和附加应力,并绘制曲线 2 确定沉降计算深度。然后分层, 3 计算各分层的沉降量 4 将各分层的加起来。
3 土的压缩性和地基沉降计算 规范法
土力学地基基础
3.2.2 规范法
是《建筑地基基础设计规范》(GBJ 7-89)提出的计算 地基最终沉降的另一种形式的分层总和法,只不过在计 算中采用了平均附加应力系数,使计算成果更接近实测
Zi
zi
Zi-1
5
6


第i层hi
3 4
附加应力曲线αP0
平均附加应力曲线αP0
3 土的压缩性和地基沉降计算
土力学地基基础
规范法计算公式的推导
根据分层总和法基本原理得成层地基最终沉降量的 基本计算公式如下:注意符号的物理意义:
p0 S sS s z i i z i 1 i 1 i 1 Esi
Vv1=e1
1
1
Vs=1
3 土的压缩性和地基沉降计算
土力学地基基础
因而土体的竖向应变为
h1 h2 A e1 e2 z
h1 A 1 e1
VV1
将上式代入式子3-5
1 e1 p 1 e1 Es e1 e2

土力学第四版习题答案

土力学第四版习题答案

土力学第四版习题答案第一章:土的物理性质和分类1. 土的颗粒大小分布曲线如何绘制?- 通过筛分法或沉降法,测量不同粒径的土颗粒所占的比例,然后绘制颗粒大小分布曲线。

2. 如何确定土的密实度?- 通过土的干密度和最大干密度以及最小干密度,计算土的相对密实度。

3. 土的分类标准是什么?- 根据颗粒大小、塑性指数和液限等指标,按照统一土壤分类系统(USCS)进行分类。

第二章:土的力学性质1. 土的应力-应变关系是怎样的?- 土的应力-应变关系是非线性的,通常通过三轴试验或直剪试验获得。

2. 土的强度参数如何确定?- 通过土的三轴压缩试验,确定土的内摩擦角和凝聚力。

3. 土的压缩性如何影响地基沉降?- 土的压缩性越大,地基沉降量越大,反之亦然。

第三章:土的渗透性1. 什么是达西定律?- 达西定律描述了土中水流的速度与水力梯度成正比的关系。

2. 如何计算土的渗透系数?- 通过渗透试验,测量土样在一定水力梯度下的流速,计算渗透系数。

3. 土的渗透性对边坡稳定性有何影响?- 土的渗透性增加可能导致边坡内部水压力增加,降低边坡的稳定性。

第四章:土的剪切强度1. 什么是摩尔圆?- 摩尔圆是一种图解方法,用于表示土的应力状态和剪切强度。

2. 土的剪切强度如何影响基础设计?- 土的剪切强度决定了基础的承载能力,是基础设计的重要参数。

3. 土的剪切强度与哪些因素有关?- 土的剪切强度与土的类型、密实度、含水量等因素有关。

第五章:土的压缩性与固结1. 固结理论的基本原理是什么?- 固结理论描述了土在荷载作用下,孔隙水逐渐排出,土体体积减小的过程。

2. 如何计算土的固结沉降?- 通过固结理论,结合土的压缩性指标和排水条件,计算土的固结沉降量。

3. 固结过程对土工结构有何影响?- 固结过程可能导致土工结构产生不均匀沉降,影响结构的稳定性和使用寿命。

第六章:土的应力路径和强度准则1. 什么是应力路径?- 应力路径是土体在加载过程中应力状态的变化轨迹。

土的压缩性

土的压缩性

压缩稳定很快完成 压缩稳定需要很长一段时间
2 土的固结:土体在压力作用下,压缩量随时间增长的过程
§土的压缩性
§固结试验及压缩性指标
3
§土的压缩性
二、侧限压缩试验
§固结试验及压缩性指标
2、试验方法
•施加荷载,静置至变形稳定 •逐级加大荷载 试验结果: 测定: 轴向应力 轴向变形 百分表 P3 传压板 水槽
Si由百分表测得。
由推导公式可由si ei 以p为横坐标,e为纵坐标绘出e-p曲线 常规试验中,一般按p=50、100、200、400kPa四级加载,为 减少土的结构强度被扰动,加荷率(前后两级荷载之差 与前一级荷载之比)取1。
第一级压力,软土宜从12.5kPa或25kPa开始。最后一级荷载应大于地基 中计算点的自重应力与预估附加应力之和。
e e0 s (1 e0 ) H0
土粒高度在受 压前后不变 其中
H0 H1 1 e0 1 e Gs (1 w0 ) w e0 = 1
0
5
§土的压缩性
§固结试验及压缩性指标
在每一级荷载作用下,如连续2小时内每小 时的s≤0.01mm,则认为土样在该级荷载作用下 压缩稳定。可施加下一级荷载。
6
§土的压缩性
§固结试验及压缩性指标
e
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0 100
200 300 400
P(kPa)
7
§5土的压缩性
压缩曲线 1、e — p曲线
§5.2固结试验及压缩性指标
2、e — logp曲线 e
e
e0 e0 软粘土 密实砂土
软粘土
e0
e0 10 100 1000
密实砂土

《土力学》教学大纲

《土力学》教学大纲

《土力学》教学大纲一、课程概述《土力学》是土木工程专业的一门重要专业课程,它主要研究土的物理性质、力学行为和工程问题。

本课程旨在让学生了解土的基本性质,掌握土力学的基本原理和方法,并能够解决实际工程中的土力学问题。

二、课程目标1、掌握土的基本物理和力学性质,包括土的分类、颗粒级配、密度、含水量、孔隙比、饱和度等;2、理解土力学的基本原理和方法,包括土的压缩性和渗透性、地基承载力和沉降计算、土压力和边坡稳定性分析等;3、能够应用土力学的基本理论和方法,解决实际工程中的问题,包括地基设计、挡土墙设计、基坑开挖等;4、了解土力学的最新发展和应用,包括环境土力学、地质工程中的土力学、岩土工程中的土力学等。

三、课程内容1、第一章:绪论2、第二章:土的物理性质及分类3、第三章:土的压缩性和渗透性4、第四章:地基承载力和沉降计算5、第五章:土压力和边坡稳定性分析6、第六章:地基设计7、第七章章:挡土墙设计8、第八章:基坑开挖9、第九章:环境土力学简介10、第十章:地质工程中的土力学11、第十一章:岩土工程中的土力学四、课程安排本课程共12周,每周4学时,共计48学时。

其中,理论授课30学时,实验环节18学时。

实验环节包括实验室试验和计算机模拟两部五、教学方法本课程采用多媒体教学和传统教学相结合的方式进行授课。

多媒体教学能够生动形象地展示土力学的原理和方法,而传统教学能够更好地引导学生理解和掌握土力学的知识点。

实验环节将通过实际操作和模拟软件进行实践操作,以提高学生的实践能力和计算机操作能力。

六、考核方式本课程的考核方式包括期末考试和平时成绩两部分。

期末考试采用闭卷考试形式,主要考察学生对土力学基本概念和理论的理解和应用能力。

平时成绩包括课堂表现、作业和实验环节的表现等,占总评成绩的30%。

《土力学实验》教学大纲一、课程概述《土力学实验》是土木工程专业的一门重要实验课程,旨在让学生掌握土力学实验的基本原理和方法,培养其分析和解决实际工程问题的能力。

土力学与地基基础(一)X 课程 第三章 土的压缩性与地基沉降计算

土力学与地基基础(一)X 课程 第三章 土的压缩性与地基沉降计算

第三章土的压缩性与地基沉降计算填空题:1、地下水位的升降会引起土中自重应力的变化,地下水位升高则引起土体中的有效自重应力__________,地下水位下降引起土体中的有效自重应力__________。

2、计算自重应力时,地下水位以下的重度应取__________。

3、为了简化计算,基底压力常近似按__________分布考虑。

4、某均质地基,已知其重度γ=17.6kN/m3,则地面下深度为3m处由上部土层所产生的竖向自重应力为__________kPa。

5、均布矩形荷载作用于地表,矩形荷载中心和角点的附加应力分别为σ0和σ1,则σ0和σ1的关系是__________。

6、在相同的压力作用下,饱和粘性土压缩稳定所需时间t1与饱和砂土压缩稳定所需时间t2的关系是__________。

7、若土的初始孔隙比为0.8,某应力增量下的压缩系数为0.3MPa-1,则土在该应力增量下的压缩模量等于__________。

8、按照土体前期固结压力与现有自重应力的关系,可将土分为正常固结土、__________和__________三大类。

9、从应力转化的观点出发,可以认为饱和土的渗透固结无非是:在有效应力原理控制下,土中孔隙压力消散和__________相应增长的过程。

10、在其他条件相同的情况下,固结系数增大,则土体完成固结所需时间的变化是__________。

11、常见的地基最终沉降量的计算方法有__________、__________和弹性力学法。

12、建筑物地基变形的特征有__________、__________、__________和__________四种类型。

选择题:1、自重应力在均匀土层中呈()分布。

(A)、折线(B)、曲线(C)、直线(D)、均匀2、地下水位升高会引起自重应力()。

(A)、增大(B)、减小(C)、不变(D)、不能确定3、某场地自上而下的土层分布为:第一层粉土,厚3m,重度Y为18kN/m3;第二层粘土,厚5m,重度为18.4kN/m3,饱和重度γsat=19.0kN/m3,地下水位距地表5m,则地表下6m 处的竖向自重应力等于()。

土力学地基基础第四版习题答案

土力学地基基础第四版习题答案

第二章土的物理性质和工程分类2.1解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:M=95.15g Ms=75.05g Mw=95.15-75.05=20.1g V=50cm, Gs=Ms/Vs=2.67有:p =M/V=1.9 g/cm3;p d=Ms/V=1.5 g/cm; 3 =Mw/Ms=0.268=26.8%因为Mw=95.15-75.05=20.1g p w=1 g/cm;所以Vw=20.1ci3;由Gs=Ms/Vs=2.67 推出:Vs= Ms/2.67=75.05/2.67=28.1cm3;Vv=V-Vs=50-28.1=21.9 cm;Va=Vv-Vw=21.9-20.1=1.8 crh;天然密度p =M/V=1.9 g/cm ;干密度p d=Ms/V=1.5 g/cm;饱和密度p sat=(Mw+Ms+Va p w)/V=(20.1+75.05+1.8 X 1)/50=1.94 g/cm 3;天然含水率3 =Mw/Ms=0.268=26.8%孔隙比e=Vv/Vs= 21.9/28.1=0.78孔隙度n=Vv/V=21.9/500=0.438=43.8%饱和度Sr= Vw/Vv= 20.1/21.9=0.918 2.2解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:天然密度P =M/V=1.84g/cm;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.75水位以下饱和度Sr= Vw/Vv=1 假设V=1 cm;则:M=1.84g Ms=2.75Vs;Ms+Mw=1.84 p w=1 g/cm3;数值上Mw=Vw有2.75Vs+Vw=1.84Vs+Vw=1解上述方程组得:Vs =0.48;Vw=0.52= Vv;故:Mw=0.52g Ms=2.75Vs=1.32g天然密度P =M/V=1.84 g/cmi;干密度P d=Ms/V=1.32 g/cm;饱和密度p sat=(Mw+Ms+Va p w)/V=(0.52+1.32+0 X 1)/50=1.84 g/cm 3; 天然含水率3=Mw/Ms=0.52/1.32=0.394=39.4%孔隙比e=Vv/Vs= 0.52/0.48=1.08孔隙度n=Vv/V=0.52/1=0.52=52%饱和度Sr= Vw/Vv=12.3解:运用已知条件,按照土的三相关系,求出三相值,再按照各个参数的定义求得参数已知:干密度p d=Ms/V=1.54 g/cm;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 天然含水率3 =Mw/Ms=0.193 假设V=1 cm;贝U:p d=Ms/V=1.54 g/cm3;有:Ms=1.54g;土粒比重Gs=Ms/Vs=2.71 3有:Vs=0.568 cm;天然含水率3 =Mw/Ms=0.193 有:Mw =0.287g,p w=1 g/cm3,Vw=0.287cm3;M= Ms+ Mw=1.54+0.287=1.827gVv=V-Vs=1-0.568=0.432 cm3;天然密度P =M/V=1.827/1=1.827 g/cm3;干密度P d=Ms/V=1.54 g/cm;饱和密度p sat=(Mw+Ms+Va p w)/V=(0.287+1.54+0.145 X 1)/1=1.972 g/cm 3;天然含水率3 =19.3%孔隙比e=Vv/Vs= 0.432/0.568=0.76孔隙度n=Vv/V=0.432/1=0.432=43.2%饱和度Sr= Vw/Vv= 0.287/0.432=0.66又已知W=28.3% Wp=16.7%3 =19.3%所以:Ip= W L- Wp=28.3-16.7=11.6 ;大于10,小于17,所以为粉质粘土。

土的压缩性和地基沉降计算(第3章)(1)

土的压缩性和地基沉降计算(第3章)(1)

利用分层总和法计算时,假设条件: (1) 地基是均质的、各向同性的半无限大的、线性的 变形体; (2) 在压力作用下,地基不产生侧向变形,因此可采 用侧限条件下的压缩性指标。 为了弥补由于忽略地基土的侧向变形而对计算 结果造成的误差,通常取基底中心点下的附加应 力进行计算,以基底中点处的沉降代表基础的平 均沉降。
2µ 2 β = 1− 1− µ
一般 0 < µ < 0.5 硬土
β ≤1
软土
ES ≥ E0
E0 和 β E 较接近
E0 >> β ES
土的工程性质的分类
α1~ 2
< 0.1MPa-1 或 Es>15MPa ,属低压缩性
土; 0.1≤
α1~ 2
<0.5MPa-1 或 4≤Es≤15MPa 时,
属中压缩性土;
附加应力系数面积 平均附加应力系数为 α
z A = ∫ Kdz p0 0
= α
Kdz ∫=
0
z
z
A p0 z
1 z A = S′= ∫ ε dz = σ z dz ∫ 0 Es 0 Es
z
_
上式表明z深度范围内附加应力系数K 的平均值,所以 α 称为 平均附加应力系数。 _ 几何意义:以z为高、 α p0 为底的矩形面积,是z深度内附 加应力分布曲线所包围的面积的等代面积。 地基沉降量的计算公式
z S ′ = α p0 Es
规范法的地基最终沉降量的计算公式如下:
p0 ψ s ∑ ( ziα i − zi −1α i −1 ) = = s ψ ss i =1 Esi
'
n
角点法
式中
s —按分层总和法计算的地基沉降量:

土的压缩性与固结理论

土的压缩性与固结理论
对于道路和桥梁工程,一般来说,均匀沉降对路桥工程的上部结构危害也较 小,但过量的均匀沉降也会导致路面标高降低、桥下净空的减少而影响正常 使用;不均匀沉降则会造成路堤开裂、路面不平,对超静定结构桥梁产生较 大附加应力等工程问题,甚至影响其正常和安全使用。因此,为了确保路桥 工程的安全和正常使用,既需要确定地基土的最终沉降量,也需要了解和估 计沉降量随时间的发展及其趋于稳定的可能性。
压缩系数a是反映土压缩性的一个重要参数, a值越大,曲线
越陡,土的压缩性越高。延长直线M 1M 2与e坐标轴相交得截距
eA,则直线的 M 1M 2 方程为
eeAa
上式即为土力学中的重要定律之一,即压缩定律,说明了在
一定应力范围内( 12 ),土的孔隙比e与其所受
应力 呈线性变化。
从上图可以看出,压缩系数a与先后作用于土上的有效应力
3.压缩性指标
(1)压缩系数a
对于地基土,在修建建筑物
之前就存在有效自重应力
1 cz 。建筑物修建后,
地基中的应力发生了变化,
由原来的 1 增加到 21z
,相应的孔隙比由原来
的减少到,如右图所示。由
于修建建筑物所引起的应力增加量一般不大,21z
=100~300 kPa,故M1至M2的一小段曲线可以近似用 M 1M 2
在压缩试验过程中。我们可以通过百分表测量出土样的高度
变化S(即土样的压缩量),如下图所示。 土样的初始高度
为h0,横截面面积为A,初始孔隙比为e0。在第i级竖向应力作
用下,变形稳定后的压缩量为si,土样高度变为h0 - si ,土样
的孔隙比从e0减小到ei,此时
由于在试验过
程中土样不能侧向变形,所以压缩前后土样横截面积A保持不

土力学各章名词解释

土力学各章名词解释

1、粒度:土粒的大小2、粒组:一定粒度范围的土粒3、颗粒级配:粒组相对含量,即各粒组质量占土粒总质量百分比4、粒径累计曲线:横坐标为粒径对数坐标,纵坐标为小于或大于某一粒径土重(累计百分比)含量。

5、限制,中值,有效粒径:小于某粒径累计百分比的60,30,10%6、不均匀系数:粒组分布情况,反应土粒均匀程度7、结合水:受电分子引力影响吸附在土粒表面的自由水8、强结合水:紧靠在土粒表面的结合水膜;弱结合水:紧靠在强结合水外围的结合水膜9、自由水:存在于电分子引力范围以外的水10、重力水:地下水位以下的透水层中的地下水11、毛细水:在地下水位上,受水与空气交界面表面张力的自由水12、毛细压力:由于弯液面张力与土粒表面的侵润作用,使毛细弯液面切线反向产生使土粒挤紧的力13、比表面:单位体积颗粒总表面积14、土的结构:土粒单元体大小,矿物成分,形状,相互排列和连接关系,以及土中水的性质,空隙等因素形成的综合特征15、土的组构:同一土层中的物质和颗粒大小等相似的各部分之间的关系,表征土的层理,裂隙16、单粒,蜂窝,絮状:粗大颗粒形成,有稳定的空间位置,粉粒或细砂组成,引力大于重力,土粒停留在最初的接触点不在下沉,细小黏粒构成,能在土中长期悬浮第二章1、相对密度:土粒质量与4°时纯水质量之比2、含水量:水的质量与土质量之比3、密度:土体单位体积的质量4、干密度:土中固体颗粒部分质量5、饱和密度:充满水时的单位体积质量6、浮密度:地下水位以下土粒质量与同体积水质量只差7、重度:土的重力密度称为重度8、孔隙比:空隙体积与土粒体积比9、孔隙率:空隙体积与总体积之比10、饱和度:水体积与空隙体积之比11、可塑状态:粘性土在某含水量范围内,可由外力朔成任何形状而不发生裂纹,外力移去后任可保持既得形状,这种性能也叫可塑性12、液限:土由可朔状态到流动状态的界限含水量13、朔限:土由可朔状态到半固态的界限含水量14、缩限:土由半固态不断蒸发水分,体积不断缩小直到,体积不再缩小时的界限含水量15、朔性指数:液与朔差16、液性指数:天然含水量与朔限的差与朔性指数的比17、天然稠度:原状土样的液限和天然含水量的差与朔性指数的比18、土的灵敏度:原状土强度与重塑土强度之比19、触变性:粘性土强度随时间恢复的胶体化学性质1、渗透:液体从物质微孔中透过的性质2、渗透性:土具有被液体透过的性质3、渗流:液体在土孔隙或其他透水性介质中流动的问题称为渗流4、渗流力:渗流对土颗粒施加我作用力5、渗透变形:渗流力引起土颗粒或土体的移动6、层流::水的每个粒组沿着一定的路线移动,不与其他任何粒子路线相交7、渗透系数:反应土透水性的比例系数,单位水力梯度的渗流速度8、起始水力梯度:对于密实粘土,当水力梯度达到某一数值后,才发生渗透,将这一水力梯度称为起始水力梯度9、流砂:向上的渗流力克服了向下的重力,粒间有效应力为0时,颗粒发生悬浮,移动的现象称为流砂10、临界水力梯度:开始发生流砂现象的水力梯度11、管涌:在渗流作用下,较细的颗粒在较粗颗粒形成的空隙中移动,甚至流失,随着空隙的不断扩大,流速的不断加快,较粗的颗粒也开始被水流带走。

3 土的压缩性及沉降

3 土的压缩性及沉降
0 t 砂土 饱和粘土 s
研究饱和粘土在一定
压力作用下的沉降随
时间变化的规律。
饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论
平均总沉降 (一)分层总和法; (二)规范法;(应力面积法)
(一)分层总和法----把土层分成许多薄层,分别计算 每个薄层的压缩变形量,最后叠加而成总 沉降。
假定:土层在自重压力作用下沉降早已完成;p 在荷载应力作用下,土层只产生垂直变形,无 侧向膨胀; a或Es 采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形 量; p k p 计算一定深度内的沉降量;(压缩层厚度)

E0
p
压缩层厚度hc的确定方法:
hc
自重应力qz 5 z (软弱地基 10 z )
z 0.2qz (软弱地基0.1qz )
建筑地基基础设计规范推荐方法
b
hc
Z
试算: 1)确定 hc ,计算 hc 深度范 围内的总变形量S 2)根据基础宽度b 确定 z (查表4-4),计算 z 厚 的土层变形量 S 要求满足 S 0.025 S 否则调整 hc 大小再验算
103 68.6 46.1 32.3 23.6 1
81.6 88.4
21.1 16.5
e1 e2 s h0 1 e1
粉土
建筑地基基础设计规范
_ _ p0 S s Si s [ zi i z(i 1) (i 1) ] i 1 Esi
土的压缩系数:
e a p
(m 2 / kN或kPa1 )
a 1-2
压缩曲线
压缩模量Es(kPa、MPa)与压缩系数a的关系:
E s1- 2
1 e0 a1 2
e1 e2 Cc 压缩指数Cc p2 lo g p1

土力学压缩性

土力学压缩性
第20页/共68页
第三章 土的压缩性和基础沉降计算
地基沉降计算的e~p曲线法
一、分层总和法简介实际计算地基土的压缩量时,只须考虑某一深度范围内内土层的压缩量,这一深度范围内的土层就称为“压缩层”。对于一般粘性土,当地基某深度的附加应力σz 与自重应力σs之比等于0.2时,该深度范围内的土层即为压缩层;对于软粘土,则以σz / σs=0.1为标准确定压缩层的厚度。
第12页/共68页
第三章 土的压缩性和基础沉降计算
(四)其它压缩性指标广义虎克定律:泊松比:0.3~0.4,饱和土在不排水条件下接近0.5变形模量与压缩模量之间的关系:
变形模量
土的类型
变形模量(kPa)
土的类型
变形模量(kPa)
泥炭
100-500
松砂
10000-20000
塑性粘土
500-4000
式中:e1,e2分别为p1,p2所对应的孔隙比。
第10页/共68页
第三章 土的压缩性和基础沉降计算
虽然压缩系数和压缩指数都是反映土的压缩性的指标,但两者有所不同。前者随所取的初始压力及压力增量的大小而异,而后者在较高的压力范围内是常数。为了研究土的卸载回弹和再压缩的特性,可以进行卸荷和再加荷的固结试验。
第21页/共68页
第三章 土的压缩性和基础沉降计算
分层总和法的基本思路是:将压缩层范围内地基分层,计算每一分层的压缩量,然后累加得总沉降量。分层总和法有两种基本方法:e~p曲线法和e~lgp曲线法。
第22页/共68页
第三章 土的压缩性和基础沉降计算
二、用e~p曲线法计算地基的最终沉降量(1)首先根据建筑物基础的形状,结合地基中土层性状,选择沉降计算点的位置;再按作用在基础上荷载的性质(中心、偏心或倾斜等情况),求出基底压力的大小和分布。

土的压缩试验及指标

土的压缩试验及指标

试件上只施加
对饱和土, A u /( ) 1 1 3
轴向加压杆 顶帽 有机玻璃罩
试 样
压力室
测定: 轴向应变 轴向应力 体变或孔隙水压力
透水石 排水管
橡皮膜 压力水 类型 施加σ 3时
量测体变或 阀门 孔隙水压力
量测
施加σ 1-σ 3时
固结排水
固结不排水 不固结不排水
固结
1
Ce
Cc
e
0.9
回弹指数(再压缩指数) Ce << Cc, 一般粘性土的 Cc 值在 1.0 左右, Ce≈0.1-0.2Cc
0.8
0.7 0.6
1 Ce
100
1000 lgP
土体变形机理非常复杂 ,土体不是理想的弹塑 性体,而是具有弹性、 粘性、塑性的自然历史 的产物。
弹性变形部分来自土颗粒和孔隙水的弹性变形、封闭 气体的压缩和溶解,以及薄膜水的变形等造成的变形。 塑性变形部分来自颗粒相互位移、土颗粒被压碎、孔 隙水和孔隙气体被排出等造成的变形。
e
1.0 0.9
e a '
e
'
200 300 400 P
a1-2常用作比较土的 压缩性大小
土的类别 a1-2 (MPa-1) 高压缩性 土 ≥0.5
0.8
0.7 0.6 0
100
中压缩性 土
低压缩性 土
0.1~0.5
<0.1
e
1.0 0.9
' Es z
侧限压缩模量,KPa ,MPa
建筑物通过基础将荷载传给地基, 在地基内部将产生应力和变形,从而引 起建筑物基础的沉降。 地基、基础设计的变形原则:
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
e0
e1 M1
e2
△e △p
M2
利用单位压力增量所 引起得孔隙比改变表 征土的压缩性高低
p1 p2 e-p曲线
p
de a dp
在压缩曲线中,实 际采用割线斜率表 示土的压缩性
e e1 e2 a = p p2 p1
《规范》用p1=100kPa、 p2=200kPa
对应的压缩系数 1-2评价土的压缩性
地基土的压缩实质
是指土在压力作用下体积缩小的特性
土的压缩性反映土的孔隙性规律
压缩量的组成 固体颗粒的压缩 土中水的压缩 空气的排出 水的排出 占总压缩量的1/400不 到,忽略不计 压缩量主要组成部分
强调:土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果
无粘性土 粘性土
透水性好,水易于排出
压缩稳定很快完成 压缩稳定需要很长一段时间
第二组
土的压缩性
一、理论知识
地基土层承受上部建筑物的荷载必然会产生 形变,从而引起建筑物基础沉降。 地基土产生压缩的原因:
内因:固相矿物本身压缩极小。 外因:1、建筑物荷载Байду номын сангаас用2、地下水位大幅度下
降3、施工影响,基槽持力层的结构扰动4、振动 影响,产生震沉5、温度变化影响6、浸水下沉, 如黄土湿陷
p2 p3
e1
e2 e3
e
p
压缩性指标
e e0
曲线A
曲线B
e
p
p
压缩性不同的土
曲线形状不同
曲线愈陡,土的压缩性愈高
曲线A压缩性>曲线B压缩性
e e0
曲线A 曲线B
e
p
p
根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标



压缩系数 压缩模量Es 体积压缩系数mv
压缩系数
土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比 值e
低压缩性土 中压缩性土 高压缩性土
Cc越大土的压缩性越大
The End 谢谢!
透水性差,水不易排出
室内压缩(固结)试验
土的压缩性指标由
现场测试
固结试验
荷载 加压活塞 刚性护环 透水石 环刀
土样
透水石
底座
土样在压缩前后变形量为s,整个过程中 土粒体积和面积不变
H0 H1 1 e0 1 e
s e e0 (1 e0 ) H0
根据不同压力p作用下,达到稳定的孔隙比e, 绘制e-p曲线,为压缩曲线 p1
土 0.1MPa-1≤ 1-2<0.5MPa-1 中压缩性土
1-2<0.1MPa-1
低压缩性
1-2≥0.5MPa-1
高压缩性土
越大土的压缩性越大
压缩指数
土的e-p曲线改绘成半对数e-logp曲 线,后直线段的斜率
Cc
e1 - e2
=
lgp2 - lgp1
CC<0.2 0.2≤Cc<0.4 Cc≥0.4
相关文档
最新文档