21土的前期固结压力.ppt
土力学系列土压力计算PPT教案

2
)
zK
p
2c
Kp
pp
z tan2 (45
2
)
zK
p
土压力系数
Kp
tan2 (45
)
2
被动土压力沿深度呈直线分布。
第24页/共56页
7.3.4 典型情况下的朗肯土压力
填土表面有超载:
❖ 相当于在深度z处增加q值的作用。 ❖ 将 z 用(q+z)代替:
粘性土 pa ( z q)Ka 2c Ka 砂性土 pa ( z q)Ka
❖ 作用点位于形心处
对于砂性土有:
Ea
1
2
KaH 2
合力Ea作用在距挡土墙底面H/3处。
第21页/共56页
对于粘性土:
当z=0时,知 pa=-2c Ka
令pa=0,可得
h0
2c Ka
但,填土与墙背之间不可能承受拉应力,出现裂缝 。
合力:Ea
1 2
(H
h0 )(
HKa
2c
Ka )
合力Ea作用于距挡土墙底面 (H-h0) /3 处。
[解] 主动土压力系数
Ka
tan2 (45
) tan2 (45
2
30 2
) 0.333
第31页/共56页
各点主动土压力:
a点: b点: c点:
pal=1zKa=0 pa2=1h1Ka=1860.333=36 kPa pa3=(1h1+ h2)Ka =(186+94) 0.333=48 kPa
BC AB 2
H
cos( )
sin( )
cos sin( )
于是
G
1 2
H
土的先期固结压力和结构性研究

先期固结压力指的是天然土层在地质历史过程中受到的最大的有效固结压力。
通常把土的先期固结压力来判断土长期受到的应力历史情况。
在不同应力历史的土层变形研究中土的先期固结压力值同样也被当作一个非常重要的计算参数来看待[在工程的设计和研究过程中先期固结压力指标都应该被充分考虑,使建筑物的设计情况更接近工程实际的情况,使工程设计图纸更加优化合理,这一指标对保证建筑物的安全具有重要的意义,同时也可以通过合理优化设计来降低工程成本。
所以准确确定先期固结压力是工程人员应该注意的问题。
1 先期固结压力理论1。
1 传统的先期固结压力理论把土体在其应力历史中荷载对土体的压缩变形作为研究基础是传统的先期固结压力理论的特征。
先期固结压力用 Pc 符号表示。
判断土体应力历史的时候先期固结压力被作为一个非常关键的指标。
地基沉降计算中受到先期固结压力值的影响非常的大。
我们所说的超固结比是指先期固结压力和当今的土层上面覆盖的土的自重应力的比,用 OCR 符号来表示,土的天然压密状态这个指标我们经常用超固结比这个指标来描述。
国内广泛分布南方红土、东北黄土状土、长江中下游下蜀土等粘土。
通过对这些广泛分布的具有地质特征的土进行的地质研究发现,以上各种土体的 Pc 值除了和土的应力历史紧密联系以外,它的大小还跟土的组成物质和结构特征有关系。
这些联系表现明显的土是老粘土。
粘性土体的结构特征和物质组成各具独特的性质,原因在于它们各自形成过程的不同,各自的地质经历以及形成的环境的不同,这些土体相对应的先期固结压力值也千差万别,而且对于同一种类型的土体的 Pc 值在地质剖面上的变化情况也比较显著。
本文主要就花岗岩残积红土、黄土状土和下蜀土的基本物理特性进行对比分析,通过对他们的形成环境、物质组成和结构特征进行比较分析,来分析哪些影响因素决定了先期固结压力值的大小。
期望通过研究使土的 Pc 值在建筑行业中得到有效运用。
(1)各类粘性土的组成和结构特点土的形成经历了漫长的沉淀,它的物理化学以及力学特性复杂而且多变。
土力学_第5章(固结与压缩)
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P0 P H
③计算地基中自重应力σsz分布
不排水
孔隙水压力
孔隙水压力
(五)三轴压缩试验成果—应力--应变关系
1 3
(1 3 ) y
1 3
f
E
1
b c
②-超固结土或密实砂 b ③-正常固结土或松砂
①-理想弹塑性
a O
b点为峰值强度
土 的 本 构 模 型
线弹性-理想塑性 1 3 1 2
1
应变硬化段
应变软化段
C
s
p
lg '
(五)三轴压缩试验
三轴试验测定: 轴向应变 轴向应力 体应变或孔隙水压力
轴向加压杆 顶帽
压力室
试 样
有机玻璃罩 橡皮膜 加压进水
类型 固结排水 施加σ3时 固结
透水石 排水管
量测体应变或 孔隙水压力
阀门
施加σ1-σ3时 排水
量 测 体应变
固结不排水
不固结不排水
固结
不固结
不排水
将地基分成若干层,认为整个地基 的最终沉降量为各层沉降量之和。
n n
o
s si i H i
i 1 i 1
ΔS1 ΔS2 ΔS3 ΔS4 Δ Si ΔSn
i第i层土的
压缩应变
z v
e e1 e2 1 e1 1 e1
z
取基底中心点下的附加应力进行计算,以基底中点的沉降代
400
e-p曲线
p(kPa)
(σ')
Δp
(σ')
p(kPa)
Δ p相等而 ΔeA> ΔeB,所以曲线A的压缩性 >曲线B的压缩性
土的先期固结压力和结构性研究

个非常重要的计算参数来看待[在工程的设计和研究过程中先期固结压力指标都应该被充分考虑,使建筑物的设计情况更接近工程实际的情况,使工程设计图纸更加优化合理,这一指标对保证建筑物的安全具有重要的意义,同时也可以通过合理优化设计来降低工程成本。
所以准确确定先期固结压力是工程人员应该注意的问题。
1先期固结压力理论1.1传统的先期固结压力理论把土体在其应力历史中荷载对土体的压缩变形作为研究基础是传统的先期固结压力理论的特征。
先期固结压力用Pc 符号表示。
判断土体应力历史的时候先期固结压力被作为一个非常关键的指标。
地基沉降计算中受到先期固结压力值的影响非常的大。
我们所说的超固结比是指先期固结压力和当今的土层上面覆盖的土的自重应力的比,用OCR 符号来表示,土的天然压密状态这个指标我们经常用超固结比这个指标来描述。
国内广泛分布南方红土、东北黄土状土、长江中下游下蜀土等粘土。
通过对这些广泛分布的具有地质特征的土进行的地质研究发现,以上各种土体的Pc 值除了和土的应力历史紧密联系以外,它的大小还跟土的组成物质和结构特征有关系。
这些联系表现明显的土是老粘土。
粘性土体的结构特征和物质组成各具独特的性质,原因在于它们各自形成过程的不同,各自的地质经历以及形成的环境的不同,这些土体相对应的先期固结压力值也千差万别,而且对于同一种类型的土体的Pc 值在地质剖面上的变化情况也比较显著。
本文主要就花岗岩残积红土、黄土状土和下蜀土的基本物理特性进行对比分析,通过对他们的形成环境、物质组成和结构特征进行比较分析,来分析哪些影响因素决定了先期固结压力值的大小。
期望通过研究使土的Pc 值在建筑行业中得到有效运用。
(1)各类粘性土的组成和结构特点土的形成经历了漫长的沉淀,它的物理化学以及力学特性复杂而且多变。
岩石的物理风化和化学风化作用决定了土的物质的组成成分。
由于长时间的风化、剥蚀等外力作用,地壳表面比较坚硬的岩石被外力分成形状不同的颗粒,这些颗粒在各种不同种类的外界力的作用下,被带到相对稳定的环境下沉积下来,常年积累就产生了土。
土工试验与原理固结

延长曲线中部的直线段和通过曲线尾部切线的 交点即为固结度U=100%的理论终点dl00。
2021/6/10
55
② 时间对数法
根据ds和dl00即可定出相应于固结度U=50%的纵 坐标d50=(d0+d100)/2
卸压后的回弹稳定标准与加压相同,即每次 卸压后24小时测定试样的回弹量。
对于再加荷时间,因考虑到固结已完成,稳 定较快,因此可采用12小时或更短的时间。
❖ 第10步 对于饱和试样,在试样受第一级荷重后,应 立即向固结容器的水槽中注水浸没试样;
对于非饱和土样,须用湿棉纱或湿海绵覆盖 于加压盖板四周,避免水分蒸发。
应变控制连续加荷固结试验,是在试样上连续加荷, 并随时测定试样的变形量和底部孔隙水压力。
要求试验过程中,试样底部的孔隙水压力不超过轴向 压力的某一值。
控制标准是使试验时的任何时间内,试样底部产生的 孔隙水压力为同时施加轴向荷重的3%~20%。
应变控制连续加荷固结试验仪
通过固结试验,可以测定:
土工试验与原理 固结
七、固结试验
❖常规固结试验 ❖快速固结试验 ❖固结系数的计算 ❖黄土湿陷试验 ❖膨胀试验 ❖静止侧压力系数K0试验
(一)土的压缩机理和有效应力原理
❖压缩机理
由于土是固体颗粒的集合体,具有碎散性,因 而土的压缩性比钢材、混凝土等其他材料大得 多,并具有下列两个特点 : (1)土体的压缩变形主要是由于孔隙的减小所 引起的。 (2)饱和土的压缩需要一定时间才能完成,这 个过程称为土的渗流固结。
(2)如果土层的自重应力p0小于前期固结压力pc ,也就是说该土层历史上受过的最大的有效 压力大于土自重应力,这种土称为超固结土 ,如覆盖的土层由于被剥蚀等原因,使得原 来长期存在于土层中的竖向有效压应力减小 了,则OCR>1。
土力学 第四章 土的压缩与固结

4.2土的压缩特性 (土的压缩试验与压缩性指标)
一.室内压缩试验(1)
一、室内压缩试验 土的室内压缩试验亦
称固结试验,是研究土压 缩性的最基本的方法。室 内压缩试验采用的试验装 置为压缩仪。
整理课件
试验一时.将室切内有土压样缩的环试刀验置于(刚2性护)环中,由于金属
环刀及刚性护环的限制,使得土样在竖向压力作用下只能 发生竖向变形,而无侧向变形。在土样上下放置的透水石 是土样受压后排出孔隙水的两个界面。压缩过程中竖向压 力通过刚性板施加给土样,土样产生的压缩量可通过百分 表量测。常规压缩试验通过逐级加荷进行试验,常用的分 级加荷量p为:50、100、200、300、400kPa。
2.地基土按固结分类
前期固结应力pc:土在历史上曾受到过的最大的、垂直的
有效应力 四. 土的应力历史(4)
超固结比OCR :前期固结应力与现有有效应力之比,即
OCR= pc/p1
正常固结土: OCR=1 pc=p1
超固结土: OCR>1,OCR愈大,土受到的超固结作用愈强,
在其他条件相同的情况下,其压缩性愈低。 pc> p1
作用下再压缩稳定后的孔隙比,相应地可绘制出再压
缩曲线,如图4-6(a)中cdf曲线所示。可以发现其中df
段像是ab段的延续,犹如其间没有经过卸载和再压的
过程一样。
整理课件
二. 压缩性指标(10)
(a)e-p曲线;
(b)e-lgp曲线
图 4-3 土的回弹—在压缩曲线 整理课件
三、 现场载荷试验及变形模量(1)
2.由于孔隙水的排出而引起的压缩对于饱和粘性土来说是
需要时间的,土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。
这是由于粘性土的透水性很差,土中水沿着孔隙排出速度
第四章土的压缩与固结

n
Es
S = Si
i=1
i1 p0
b
a
i p0
zi-1
e zi f
zi Hi
c
d
附加应力分布图面积
αi ,αi-1 —为平均附加应力系数(可查表4.4.1)
Zi、 zi-1 —为从基底算至所求土层i的底面、顶面
沉降计算深度: S / 0.025 S
S /由计算深度向上取厚度为 z 的土层沉降计算值;
Es
Β查表4.3.1
4.3、用e~p曲线法计算地基的最终沉降量 4.3.1分层总和法
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, 地面
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。
S e1 e2 H 1 e1
d
基底
➢基础中心处的沉降代表基础的沉降。
Δp
s/h1
e1 e2 a e1 e2
1 e1
S
h2
e2
e1
s h1
(1
e1 )
a e1 e2 p2 p1
1 e1 a
Vv 2
hv 2
Vs
hs
侧限状态下地基土的压缩变形计算
s
S
e1
e2
e2
H
e1
h1
(1
e1 )
1 e1
S a / (p2 p1 ) H
a e1 e2
d p0
d
基底
σci
σci
σci1 2
σ zi
σ zi
σzi1 2
si
zi
Hi
附加应力
沉降计算深度
室内确定地基土前期固结压力的试验方法及试验要点的探讨

室内确定地基土前期固结压力的试验方法及试验要点的探讨曹晓娟【摘要】阐述土的先期固结压力的意义,详细介绍了室内确定先期固结压力的试验方法,以及室内确定先期固结压力的影响因素及试验注意事项.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2007(033)003【总页数】2页(P76-77)【关键词】土的先期固结压力;试验方法;影响因素;试验条件【作者】曹晓娟【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津,300251【正文语种】中文【中图分类】U21 先期固结压力的意义土层在历史上受过的最大有效压力,即在该荷载作用下,土的压缩已达到稳定状态,这个压力称为土的先期固结压力,以Pc表示。
由于地质运动作用或人为因素,所受的荷载发生了变化,便形成目前的上覆荷载P0。
土的先期固结压力是反映土层应力历史的重要指标,土的强度、压缩性能都与土的应力历史有关。
土的应力历史可分为三种状态。
(1)正常压密状态:土层历史上受过的有效压力等于目前的上覆荷载,即Pc=P0;典型土类为一般黏性土。
(2)超压密状态:土层承受过较目前的上覆荷载更大的荷载,即Pc>P0;典型土类为老黏性土。
(3)欠压密状态:在目前上覆压力作用下,土层固结尚未稳定,即Pc<P0;典型土类为新近沉积黏性土、海相厚层淤泥及新近堆积黄土等。
上述三种状态可用超固结比OCR来表示(OCR=Pc/P0);当OCR=1时,属正常压密状态;OCR>1时,属超压密状态;OCR<1时,属欠压密状态。
土的应力历史对土的工程性质有很大的影响,主要体现在以下几个方面:①对地基变形的影响。
在计算建筑物沉降时,需要考虑先期固结压力的影响。
②当(P0+ΔP)<Pc时,土体处于应力平衡状态范围内,可以不必再验算土的承载能力;当(P0+ΔP)>Pc时,土体原有的应力状态被破坏,需要验算土的承载力。
③欠压密土层对桩侧产生负摩擦力。
由于土在上覆荷载作用下未达到完全固结,土体持续下沉,会对桩侧产生向下剪应力,减少桩的承载能力。
土力学课件ppt

环境工程中的土力学
总结词
环境保护、土壤修复
详细描述
在环境工程中,土力学主要关注土壤污染和修复、土壤保持和土地复垦等方面。它研究土壤污染物的 迁移转化规律,提出土壤修复和改良的方法和技术,为环境保护和土地资源可持续利用提供科学依据 。
地质工程中的土力学
总结词
岩土工程、地质灾害防治
详细描述
地质工程中的土力学主要研究岩土体的稳定性、变形和渗流 等问题,涉及到边坡工程、地下工程、地基处理等方面的应 用。同时,它也涉及到地质灾害的防治,如滑坡、泥石流等 自然灾害的预测和治理。
04
渗流基本概念
渗流
土中水流在土壤孔隙中的流动现象。
孔隙压力
土壤孔隙中的流体压力。
渗透力
水流在土壤孔隙中流动时对土壤颗粒产生的动水 压力。
达西定律
达西定律描述了水在土壤孔隙中流动 时的速度与压力梯度之间的关系,即 水流的速率与孔隙压力梯度成正比。
达西定律是渗流理论的基本定律,适 用于描述土壤和岩石等连续介质的渗 流。
的数学模型。
常见的固结方程有太沙 基固结方程、剑桥固结
方程等。
土力学在工程中的
07
应用
土木工程中的土力学
总结词
基础建设、建筑安全
详细描述
土力学在土木工程中主要用于研究和解决地基与基础的问题,确保建筑物的安 全性和稳定性。它涉及到土的强度、变形、渗透等基本特性,以及如何进行合 理的地基设计、基础选型和施工方法选择。
土压力理论
02
静止土压力
静止土压力是指土体在无外力作用或外力作用平衡时产生的土压力,通常表现为 土体内部的应力状态。
静止土压力的大小与挡土墙的刚度和位移有关,计算公式为:P = K * γ * H,其 中K为静止土压力系数,γ为土的容重,H为挡土墙高度。
土力学 第4章 土的压缩、固结与沉降

第4章土的压缩、固结与沉降土的压缩固结与沉降四川大学水电学院省岩土工程重点实验室作业:4-10;14-12; 4-13; 4134-15; 415; 416. 4-16.第四章土的压缩、固结与沉降:内容§4.1 概述§4.1概述§4.2 土的压缩性§4.3 土的侧压力系数与变形模量§43土的侧压力系数与变形模量§4.4 地基沉降量计算§4.5 饱和土的单向固结理论墨西哥某宫殿工程实例左部:1709年右部:1622年地基:20多米厚粘土问题:沉降2.2米,且左右两部分存在明显的沉降差。
工程实例由于沉降相互影响,两栋相邻的建筑物上部接触工程实例高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除工程实例基坑开挖,引起阳台裂缝工程实例建筑物立面高差过大工程实例47m3915017587194199沉降曲线(mm)长高比过大的建筑物因不均匀沉降墙体产生裂缝中部沉降大——“八”字形裂缝本章研究内容和思路土具有变形特性荷载作用土的特点(碎散、三相)地基发生沉降致沉降差异沉降(碎散)一致沉降(沉降量)(沉降差)沉降具有时间效应-沉降速率建筑物上部结构产生附加应力土的压缩和变形特性建筑物部结构产生附加应力地基沉降计算固结沉降与时间本章内容影响结构物的安全和正常使用固结-沉降与时间关系§4.1 概述§4.2 土的压缩性§4.3 土的侧压力系数与变形模量§4.4 地基沉降量计算§4.4地基沉降量计算§4.5 饱和土的单向固结理论1.基本概念本概念土的压缩性:土体在压力作用下体积缩小的特性;压缩量的组成固体颗粒的压缩 占总压缩量的1/400不到,忽土中水的压缩 空气的排出略不计压缩量主要组成部分水的排出说明:土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果透水性好,水易于排出无粘性土粘性土压缩稳定很快完成透水性差,水不易排出压缩稳定需要很长一段时间压缩稳定需要很长段时间土的固结:土体在压力作用下,随着时间的变化,土中孔隙水不断排出孔隙体积不断减小的过程不断排出、孔隙体积不断减小的过程。
土力学第5章-土的渗透性及固结理论讲解

u
u0
(ur u0
)(uz u0
)
(7)
编辑ppt
2 Barron理论解
当径向和竖向组合时,地基任意时刻t,深度z之固结度 U rz
及整个土层之平均固结度 U rz 为:
Urz1m 1M 2s
in Mzemt H
(1)
Urz
1
2
m1M2
emt
(2)
式中,
m[M H2C 2v
8Ch ] (FaD)de2
(2)测定方法
室内试验
渗透系数测定
现场试验
编辑ppt
常水头 变水头 压缩试验
抽水试验
常水头
kT
QL Ath
变水头
kT
aL lnh0 A(t1t0) h1
编辑ppt
抽水试验
k
(h22qh12)
ln
r2 r1
编辑ppt
k n v L h
三、渗流作用下土体中的有效应力计算
1. 静水压时的有效应力 z
• 单元体内水量的变化dQ
dQ(vv zdz)1v1v zdz
v
1
dz
du(uu zdz)uu zdz
v v dz z
1 u
dh
dz
w z
Darcy定律 v ki k u w z
i dh 1 u dz w z
dQ k 2u dz w z2
编辑ppt
• 单元体体积的变化dV
Utn 1
Ur z(ttn2tn1)
pn p
式中
U
t
-多级等速加荷,t时刻修正后的平均固结度;
U rz -瞬时加荷条件的平均固结度;
t n1 , t n -分别为每级等速加荷的起点和终点时间(从时间0点起算),当计算
土的先期固结压力和结构性研究

先期固结压力指的是天然土层在地质历史过程中受到的最大的有效固结压力。
通常把土的先期固结压力来判断土长期受到的应力历史情况。
在不同应力历史的土层变形研究中土的先期固结压力值同样也被当作一个非常重要的计算参数来看待[在工程的设计和研究过程中先期固结压力指标都应该被充分考虑,使建筑物的设计情况更接近工程实际的情况,使工程设计图纸更加优化合理,这一指标对保证建筑物的安全具有重要的意义,同时也可以通过合理优化设计来降低工程成本。
所以准确确定先期固结压力是工程人员应该注意的问题。
1 先期固结压力理论1.1 传统的先期固结压力理论把土体在其应力历史中荷载对土体的压缩变形作为研究基础是传统的先期固结压力理论的特征。
先期固结压力用Pc 符号表示。
判断土体应力历史的时候先期固结压力被作为一个非常关键的指标。
地基沉降计算中受到先期固结压力值的影响非常的大。
我们所说的超固结比是指先期固结压力和当今的土层上面覆盖的土的自重应力的比, 用OCR 符号来表示,土的天然压密状态这个指标我们经常用超固结比这个指标来描述。
国内广泛分布南方红土、东北黄土状土、长江中下游下蜀土等粘土。
通过对这些广泛分布的具有地质特征的土进行的地质研究发现,以上各种土体的Pc 值除了和土的应力历史紧密联系以外,它的大小还跟土的组成物质和结构特征有关系。
这些联系表现明显的土是老粘土。
粘性土体的结构特征和物质组成各具独特的性质,原因在于它们各自形成过程的不同,各自的地质经历以及形成的环境的不同,这些土体相对应的先期固结压力值也千差万别,而且对于同一种类型的土体的Pc 值在地质剖面上的变化情况也比较显著。
本文主要就花岗岩残积红土、黄土状土和下蜀土的基本物理特性进行对比分析,通过对他们的形成环境、物质组成和结构特征进行比较分析,来分析哪些影响因素决定了先期固结压力值的大小。
期望通过研究使土的Pc 值在建筑行业中得到有效运用。
(1)各类粘性土的组成和结构特点土的形成经历了漫长的沉淀,它的物理化学以及力学特性复杂而且多变。
清华大学版土力学课件ppt
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土的结构与构造
(1)单粒结构;(2)蜂窝结构;(3)絮 状结构
量为各层沉降量之和:
SSi
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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分布
地面
(d)确定计算深度zn
自重应力
(e)地基分层Hi
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土的工程特性
(1)压缩性高; (2)强度低; (3) 透水性大
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孔压系数
土体在不排水和不排气条件下,由外荷载 引起的孔隙压力增量与应力增最的比值。
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固结过程孔压系数的变化
外荷载 附加应力σz
土骨架:有效应力
孔隙水:孔隙水压力
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土的抗剪强度
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e
e0
D
B
0.42e0 c p
假定:
① 土取出地面后体积不变ຫໍສະໝຸດ 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;
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
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。
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
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
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。
(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。
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