【正文】 水位下降值扣除儀器綜合變形校正值，即為實際土體壓縮變形。土體的變形模量相當于其它材料的彈性模量，由于土體不是理想的彈性體，所以稱為變形模量。 三種模量的討論 土體的變形模量根據(jù)現(xiàn)場載荷試驗得到的。 Hohai University 應力歷史： 指土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應力狀態(tài) 四、應力歷史對粘性土壓縮性的影響 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。 對于超固結(jié)土，它曾經(jīng)從 e0開始在自重應力作用下沿現(xiàn)場壓縮曲線至 B點，后因上部土層被沖蝕或移去，現(xiàn)已回彈穩(wěn)定在 B’ 點。 特點：發(fā)生時間較快，土體僅發(fā)生側(cè)向膨脹，所以體積并沒有變化 ，用土體的彈性模量計算。地基究竟有多大沉降，是否需要采取措施加固， 采取怎樣的措施加固，施工期后沉降是否在允許范圍內(nèi)等一系列問題的解決都依賴于沉降計算分析。 地基的最終沉降量計算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 三、分層總和法 基本假定和基本原理 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。 2）分層并求出計算點垂線上各分層面處地基中的自重應力 ，并繪出自重應力沿深度分布曲線。 Hohai University 167。s0piz 1?iz1?i? iz 1?izsiE計算深度的確定 ????? niin ss139。 地基的最終沉降量計算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 前期固結(jié)應力的確定 —— 卡薩格蘭德法（ Casagrande） 1）在室內(nèi)壓縮 elgp曲線上，找出曲率最大的 A點，過 A點作水平線 A1，切線A2以及角平分線 A3。 ③ 過 b1點作斜率為 Cc的直線，與 pc作用線交于 b點， b1b為現(xiàn)場再壓縮曲線； ④ 過 作水平線與 elgp曲線交于點 c； 167。39。從粘土層中心部位取樣做室內(nèi)壓縮試驗得到壓縮曲線，如圖所示。 地基沉降與時間的關(guān)系 —— 土的單向固結(jié)理論 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 wwvv aekmkC??)1( 0???22zuCtuv ?????其中：土體固結(jié)系數(shù) 為： vC單位： cm2/s 推導過程要求掌握 Hohai University 固結(jié)方程的推導 設(shè)在固結(jié)過程中某一時刻 t,從單元頂面流出的流量為 q，從底面流入的流量將為 于是，在時間 dt內(nèi)，流入與流出該單元體的水量之差 dQ為 167。 數(shù)學模型 0 ? z ? H: u=p z=0: u=0 z=H: ?u??z?? 0 ? z ? H: u=0 2v 2uuCtz?????0t? ??? t0 ??t基本微分方程： 初始邊界條件： 微分方程的解： 反映孔隙水壓力的消散程度－固結(jié)程度 v22 T4m1mt,z eH2zms i nm1p4u ???????? ???? ?????? ??＝＝167。 地基沉降與時間的關(guān)系 —— 土的單向固結(jié)理論 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 工程計算中為了避免繁瑣的計算，根據(jù)上式將平均固結(jié)度 與時間因數(shù) 的關(guān)系繪制成圖（如右圖所示），應用時查找兩者的對應數(shù)據(jù)就可以了。若土層的初始孔隙比 e1為，壓縮系數(shù) a為 *104kPa1，滲透系數(shù) k為 。 主要影響 Hohai University 日本新瀉 1964年地震引起大面積液化 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。 隨著孔隙水的不斷排出，顆粒之間的有效應力逐漸增大，顆粒又重新接觸并開始傳遞應力，組成新的骨架，砂土達新的平衡狀態(tài)。 砂土振動液化問題 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 液化勢的復判條件 ? 應采用室內(nèi)試驗、力學計算和原位測試相結(jié)合的方法 ? 當初判為可能液化或需要考慮液化影響時進行。 砂土振動液化問題 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 4） 基于室內(nèi)試驗的計算對比經(jīng)驗判別方法（自學） 凡是判別為可液化的土層，應按現(xiàn)行國標《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定確定液化指數(shù)和液化等級。 5） 液化指數(shù)和液化等級的確定 iini cr iiLE dNNI ?)1(1????Hohai University 等級 ILE 地面噴水冒砂情況 當建筑物危害程度的描述 輕微 0~5 地面無噴水冒砂，或僅在洼地、河邊有零星點 危害性小，一般不引起明顯震害 中等 5~15 可能性大，從輕微到嚴重均有，多數(shù)為中等 危害性較大，可造成和開裂 嚴重 ＞ 15 一般都很嚴重，地面變形很明顯 危害性大，不均勻沉降＞20cm， 高聳結(jié)構(gòu)可嚴重傾斜 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。 ?，但應確保孔底不擾動、不涌砂，單幢建筑，試驗孔 ≮ 3個，標貫點間距 1~； ? ?? ?cwscrddNN ? ???其中： N0標準貫入試驗錘擊基準數(shù) 烈度 7 8 9 近震 6 10 16 遠震 8 12 18 Hohai University 167。 可得： Hohai University 影響砂土液化的主要因素 167。 砂土振動液化問題 Hohai University 由于液化引起的河道破壞 — 日本神戶 167。 地基的最終沉降量計算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 4）時間因素 5）參數(shù) a（土層附加應力為梯形分布） 6）查表得土層平均固結(jié)度為 ，則加荷一年后的沉降量為： 2 52 ????? ?H tCT vv39。 地基沉降與時間的關(guān)系 —— 土的單向固結(jié)理論 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 （ 2）已知土層最終沉降量，求土層達到某沉降 所需的時間。 地基沉降與時間的關(guān)系 —— 土的單向固結(jié)理論 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 固結(jié)度是指在某一附加應力作用下，經(jīng)某一時間 t后，土體發(fā)生固結(jié)或孔隙水壓力消散的程度。? d z d ttumdV v ???則 由于飽和土體體積的減小等于凈流出數(shù)量，即 dV=dQ, tumzq v????? 2v 2uuCtz?????zukzhkkiq w ??????? ?Hohai University vv 2CTtH?時間因數(shù) m＝ 1， 3， 5，7 （答案 ） Hohai University 167。 地基的最終沉降量計算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 （ 2）新增附加應力 引起的孔隙比改變量 欠固結(jié)土的沉降計算 （ 1）土體在自重應力 下繼續(xù)固結(jié)引起的 孔隙比改變量 ciiciippCe 139。 地基的最終沉降量計算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 1）選擇沉降計算斷面和計算點，確定基底壓力（ 基底凈壓力 ） 2）分層并計算各分層面的自重應力及土層平均自重應力 ； 3）計算地基各分層面的豎向附加應力及土層平均附加應力； 4）用卡薩格蘭德方法，根據(jù)室內(nèi)壓縮曲線確定前期固結(jié)應力 并判定土層屬于正常固結(jié)土、超固結(jié)土或欠固結(jié)土；推求現(xiàn)場壓縮曲線； 5）對不同土層分別用不同的方法求各分層的壓縮量，然后，將其總和，及為總沉降量。 存在問題： 1）前期固結(jié)應力確定的精度取決于 A點的選定，而其位置憑借目測有一定的誤差； 2）縱坐標的比例不同， A點的位置也不盡相同。 0 z?39。 2）給出了地基沉降計算深度新標準 3）假設(shè)土體壓縮模量不隨深度變化。 c?z?ep曲線法計算地基最終沉降量 具體步驟 Hohai University 167。 （ 2）土體僅產(chǎn)生豎向壓縮，而無側(cè)向變形； 計算公式： HeeHeeeS1121 11 ???????pHEpHmpHeaSsvv ??????? 111壓縮前 壓縮后 Hohai University 解決問題 167。 地基的最終沉降量計算 計算方法 彈性理論法 —— 彈性理論法計算地基沉降是基于布辛奈斯克課題的位移解，其基本假定為地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無限體；此外還假定基礎(chǔ)整個底面和地基一直保持接觸。一般情況下講到沉降都是指固結(jié)完成后的最終沉降。 結(jié)論：雖然這三種土的壓力增量相同，但其壓縮量是不同的，這一特性在沉降計算中要得到反映。 包括土的自重應力和外荷載在地基內(nèi)部引起的附加應力 對于新近沉積的土或人工吹填土，最初土的自重應力由孔隙水承擔，有效應力為零，而隨著時間的推移，土在自重作用下逐漸沉降固結(jié)，最后自重應力全部轉(zhuǎn)化為有效應力，故這類土的自重應力就是固結(jié)應力。該參數(shù)將用于彈性理論法的最終沉降估算中。 )121(2????? sEE?—— 沉降影響系數(shù)，對圓形剛性承壓板 ?=，方形剛性承壓板 ?=； Hohai University 試樣 壓力室 壓力水 排水管 閥門 軸向加壓桿 有機玻璃罩 橡皮膜 透水石 頂帽 量測體變或 孔隙水壓力 測定： 軸向應變 軸向應力 體變或孔隙水壓力 類型 施加 σ 3時 施加 σ 1－ σ 3時 量測 固結(jié)排水 固結(jié) 排水 體變 固結(jié)不排水 固結(jié) 不排水 孔隙水壓力 不固結(jié)不排水 不固結(jié) 不排水 孔隙水壓力 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。以校正后的壓力 p為橫坐標，測管水位下值 s為縱坐標，繪制 ps曲線，如圖 411所示。 2）用水加壓力，使充滿水的旁壓器圓筒形橡膠膜膨脹，對孔壁的土體施加壓力，迫使孔周圍的土變形外擠，直至破壞。 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 （ GB500072022）規(guī)定：承壓板的底面積為~，對軟土及人工填土不應小于 （正方形邊長為 直徑為 ）。 土的壓縮性室內(nèi)測試方法 壓縮模量 定義為側(cè)限條件下豎向應力與應變的比值，又稱為側(cè)限模量。 土的壓縮性室內(nèi)測試方法 固結(jié)試驗結(jié)果如果繪制在半對數(shù)坐標中，橫坐標壓力 p用對數(shù)坐標表示，縱坐標孔隙比 e用普通坐標表示，這樣的曲線稱為elogp曲線。 土的特性 側(cè)限壓縮儀（固結(jié)儀） 3p1221ppeeΔpΔea????三、側(cè)限壓縮試驗 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計算 167。 由此提出固結(jié)的概念 固結(jié)：