【正文】 中土粒體積和底面積不變 0011iiHeHe???土樣受壓前后高度之比等于體積之比 000( 1 )ii He e eH?? ? ?整理 Vv＝ e0 Vs＝ 1 H 0/(1+e0) H 0 Vv＝ e Vs＝ 1 H 1/(1+e) p H 1 △Hi 根據(jù)不同壓力 p作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比 e，繪制 ep曲線，為壓縮曲線 (a) ep曲線 (b) elogp曲線 壓縮曲線 四、壓縮性指標 根據(jù)壓縮曲線可以得到壓縮性指標： (1) 壓縮系數(shù) a (2) 壓縮指數(shù) CC (3) 壓縮模量 Es (4) 變形模量 E0 (1).壓縮系數(shù) a 土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓 應(yīng) 力增量的比值 (MPa1) p1 p2 e1 e2 M1 M2 e0 e p ep曲線 △ p △ e 1221 pp eepea ?????? ＝斜率d d eap??《 規(guī)范 》 用 p1＝ 100kPa、 p2＝ 200kPa對應(yīng)的壓縮系數(shù) a12評價土的壓縮性 1221 ppeepea?????? ＝在壓縮曲線中，實際采用割線斜率表示土的壓縮性 (2). 壓縮指數(shù) Cc 土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與有效壓應(yīng)力常用對數(shù)值增量的比值。 二、固結(jié)試驗 試驗室測定土的壓縮性的主要裝置為固結(jié)儀。 土體壓縮主要來自 孔隙水 和 土中孔隙氣體 的排出 。ePM?????????? ????Be61APpee,0em i nm a xxy當(dāng)矩形面積中心荷載 APp ?矩形面積偏心荷載 yyxxIxMIyMAP)y,x(p ????????? ?? Be61APp m a x?????? ?? Be61APp m i neB/6: 梯形 e=B/6: 三角形 m a xm in61PepAB????????x y B L e e x y B L P P maxp0pmin ? 0pmin ?maxp矩形面積單向偏心荷載 eB/6: 出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū) e x y B L K 3K P 0pmin ?maxp L)e2B(3P2KL3P2pm a x ???土不能承受拉應(yīng)力 基底壓力合力與總荷載相等 壓力調(diào)整 K=B/2e e x y B L K 3K P maxpK=B/2e 形心 ? ?m a x0 .5 3F P K L? ? ?PF?? ?m a x0 . 5 3P P K L? ? ?L)e2B(3P2KL3P2pm a x ??? 基底附加應(yīng)力的計算 基底附加應(yīng)力 ——基底凈壓力 概念：作用在基礎(chǔ)底面的壓力與該處原來的自重應(yīng)力之差 。 天然地面 cz?cx?cy? 1 1 z zcz ?? ?z ?cz σcz= ? z (1)、 豎向自重應(yīng)力 土體中任意深度處的豎向自重應(yīng)力等于單位面積上土柱的有效重量 ?cz= ?z ?cz沿水平面均勻分布，且與 z成正比，即隨深度按直線規(guī)律分布 成層土的自重應(yīng)力計算 iniinncz hhhh ??????????12211 ?????說明： 天然重度，地下水位以下土層采用浮重度 深度呈折線分布 浮力，所以層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計算 天然地面 h1 h2 h3 ??3 ?2 ?1 水位面 ?1 h1 ?1 h1 + ? 2h2 ?1 h1 + ? 2h2 + ??3h3 (2)、水平向自重應(yīng)力 01sx sy sz szK?? ? ? ??? ? ??式中， K0為土的靜止側(cè)壓力系數(shù)， ?為泊松比 czcycx K ??? 0??天然地面 z cz?cx?cy?zcz ?? ?靜止側(cè)壓力系數(shù) (4)、例題分析 【 例 】 一地基由多層土組成，地質(zhì)剖面如下圖所示，試計算并繪制自重應(yīng)力 σ cz沿深度的分布圖 iniinncz hhhh ??????????12211 ????? 基底壓力計算 基底壓力 ： 基礎(chǔ)底面?zhèn)鬟f給地基表面的壓力，也稱 基底接觸壓力 。 建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。水頭的定義為： 式中： h為總水頭， v為流速， u水壓 (kPa),z為基準面高程 水在土中滲流時，速度很慢，由速度引起的水頭項可以忽略。 室內(nèi)測定的三個物理性質(zhì)指標 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 －土的密度、土粒的相對密度、土的含水量 土的密度 awswsVVVmmVm??????單位 : kg/m3 或 g/cm3 定義 : 單位體積土的質(zhì)量 有時也稱 土的天然密度 表達式 : 土的密度常用 環(huán)刀法 測定 土的重度 單位 : kN/m3 W m g gVV???? ? ? ?土的重度亦稱為容重，定義為單位體積土的重量 . Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 土粒相對密度 ?s 土粒的密度，單位體積土粒的質(zhì)量 s s smV? ?單位 : 無量綱 1w?11ssss w wmdV?????4?C時純蒸餾水的密度， 1g/cm3 土粒相對密度在數(shù)值上等于土粒的密度 定義 : 土粒質(zhì)量與同體積 4?C時純蒸餾水的質(zhì)量的比值 表達式 : 土粒相對密度 (也稱為土粒比重 )常用 比重瓶法 測定 Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 土的含水量 ssswmmmmm( % )w ???定義 : 土中水的質(zhì)量與土粒質(zhì)量之 比用百分數(shù)表示 注意 : 其實是含水比 , 可達到或超過 100％ 表達式 : 測定含水率常用的方法是 烘干法 ，先稱出天然土的質(zhì)量，然后放在烘箱中，在 100℃ ～ 105℃ 常溫下烘干，稱得干土質(zhì)量，按上式可算得 天然密度 干密度 awswsVVVmmVm??????天然重度 干重度 Vm sd ??g???gdd ???Water Air Solid Va Vw Vs Vv V ma=0 mw ms m 質(zhì)量 體積 單位 : kg/m3 或 g/cm3 單位 : kN/m3 定義 : 土單位體積中固體 顆粒部分的質(zhì)量 表達式 : 表示土的 密度和容重 的指標 土的干密度或干重度也是評定土密實程度的指標，干密度或干重度愈大表明土愈密實，反之愈疏松。10H2O 土中水 結(jié)合水 吸附在土顆粒表面的水 自由水 電場引力作用范圍之外的水 土中冰 由自由水凍成，凍脹融陷 自由水 重力水 毛細水 在重力或水位差作用下可在土中自由流動 ? 存在于液氣之間 ? 在重力與表面張力作用下可在土粒間空隙中自由移動 結(jié)合水 強結(jié)合水 弱結(jié)合水 黏土顆粒與水的相互作用 粘土礦物 : 由各種硅酸鹽礦物分解形成的水鋁硅酸鹽礦物。 土的顆粒、粒間膠結(jié)物 土體孔隙中的水 孔隙中的空氣 當(dāng)土骨架的孔隙全部被水占滿時，這種土稱為 飽和土 ； 當(dāng)土骨架的孔隙僅含空氣時，就成為 干土 ； 一般在地下水位以上地面以下一定深度內(nèi)的土的孔隙中兼含空氣和水，此時的土體屬三相系，稱為 濕土 。 ?化學(xué)風(fēng)化： 巖體（或巖塊、巖屑）與氧氣、二氧化碳等各種氣體、水和各種水溶液等物質(zhì)相接觸，經(jīng)氧化、碳化和水化作用，使這些巖石或巖屑逐漸產(chǎn)生 化學(xué)變化 ，分解為極細顆粒的過程。 第 1章 土的組成 土 是 松散顆粒 的堆積物，是 巖石風(fēng)化 的產(chǎn)物 土的形成 母巖 物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化 原生礦物：石英、云母 長石等 次生礦物：粘土礦物、 無定形氧化物膠體、可 溶鹽等 散粒體 結(jié)晶作用 膠結(jié)作用 生物化學(xué) 土的形成 ?物理風(fēng)化： 巖石經(jīng)受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，或受波浪的沖擊、地震等引起各種力的作用，溫度的變化、凍脹等因素使整體巖石