土的壓縮與固結(jié)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 12:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 51 ? (二 )《 規(guī)范 》 法 ? 由 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB500072022） 提出 分層總和法的另一種形式 ? 沿用分層總和法的假設(shè)，并引入 平均附加應(yīng)力系數(shù) 和 地基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 均質(zhì)地基土，在側(cè)限條件下，壓縮模量 Es不隨深度而變，從基底至深度 z的壓縮量為 szzszszEAdzEdzEs ???? ?? 001 ??附加應(yīng)力面積 深度 z范圍內(nèi)的附加應(yīng)力面積 dzA z z?? 0? ?? zK dzp 0052 i 0 i i i 1 i 1A p ( z z )??? ? ? ?規(guī)范法 ?0zi ?0z(i1) Ai 附加應(yīng)力 p0 zi1 zi i? 平均附加應(yīng)力系數(shù) iiiziizpAzdzK00 ?? ??因此 sEzps0???53 利用附加應(yīng)力面積 A的等代值計(jì)算地基任意深度范圍內(nèi)的沉降量，因此第 i層沉降量為 )( 11011 ???? ?????????? iiiisisiiiiii zzEpEAAsss ??根據(jù)分層總和法基本原理可得成層地基最終沉降量的基本公式 z i1 地基沉降計(jì)算深度z n z i △z z i1 5 3 4 6 1 2 b 1 2 3 4 5 6 1 2 ?ip0 ?i1p0 p0 p0 第 n層 第 i層 z i )( 11101?????????? ?? iiiini sinii zzEpss ??Ai Ai1 54 各種假定導(dǎo)致 S 的誤差，如 ①取中點(diǎn)下附加應(yīng)力值， 使 S 偏大 。 ② 側(cè)限壓縮使計(jì)算值偏??； ③地基不均勻性導(dǎo)致的誤差等。 SS s ??＝修Ψs 為沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù) 結(jié)果修正 ? 基底壓力線性分布假設(shè) ? 彈性附加應(yīng)力計(jì)算 ? 單向壓縮的假設(shè) ? 只計(jì)主固結(jié)沉降 ? 原狀土現(xiàn)場取樣的擾動(dòng) ? 參數(shù)線性的假設(shè) ? 按中點(diǎn)下附加應(yīng)力計(jì)算 軟粘土 （應(yīng)力集中） S偏小 , Ψs1 硬粘土 （應(yīng)力擴(kuò)散） S偏大 , Ψs1 55 sSS??基底附加應(yīng)力 p0?fk p0 ? fk 表 53 沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ?s sE?0zi ?0z(i1) Ai isisiAEAE? ?? i 0 i i i 1 i 1A p ( z z )??? ? ? ?附加應(yīng)力 p0 ?s=, (1)與土質(zhì)軟硬有關(guān) , (2)與基底附加應(yīng)力 p0/fk的大小有關(guān) fk：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 56 ? 四、例題對(duì)比分析 ? 【 例 】 某廠房柱下單獨(dú)方形基礎(chǔ)，已知基礎(chǔ)底面積尺寸為 4m 4m，埋深 d＝ ，地基為粉質(zhì)粘土，地下水位距天然地面 。上部荷重傳至基礎(chǔ)頂面 F＝ 1440kN,土的天然重度 ?＝ 179。,飽和重度 ? sat＝ 179。，有關(guān)計(jì)算資料如下圖。試分別用分層總和法和規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降（已知 fk=94kPa） d=1m b=4m F=1440kN 50 100 200 300 e σ 57 ? 【 解答 】 ? 每層厚度 hi ＜ =，地下水位以上分兩層，各 ，地下水位以下按 自重應(yīng)力從天然地面起算， z的取值從基底面起算 z(m) σ c(kPa) 0 16 kNAdG G 320?? ?k P aA GFp 110??? k P adpp 940 ??? ?m d=1m F=1440kN b=4m 58 用角點(diǎn)法計(jì)算，過基底中點(diǎn)將荷載面四等分，計(jì)算邊長 l=b=2m， σz=4Kcp0,Kc由表確定 z(m) z/b Kc σ z(kPa) σ c(kPa) σ z /σ c zn (m) 0 0 16 zn 根據(jù) σ z = c的確定原則，由計(jì)算結(jié)果，取 zn= 根據(jù) eσ 曲線 ，計(jì)算各層的沉降量 59 z(m) σ z (kPa) 0 16 σ c (kPa) h (mm) 1200 1600 1600 1600 1600 σ c (kPa) σ z (kPa) σ z+ σ c (kPa) e1 e2 e1i e2i 1+ e1i si (mm) 按分層總和法求得基礎(chǔ)最終沉降量為 s=Σsi = ? B.《 規(guī)范 》 法計(jì)算 1. σ c 、 σ z分布及 p0計(jì)算值見分層總和法計(jì)算過程 2. 確定沉降計(jì)算深度 zn=b(－ )= 3. 確定各層 Esi )(1 12211iiiiisi ppeeeE ????4. 根據(jù)計(jì)算尺寸，查表得到平均附加應(yīng)力系數(shù) 60 △ si z(m) 0 0 1 5292 5771 6153 8161 7429 e2 l/b z/b ? ?z (m) 0 08861 ?izi ?i1zi1 (m) Esi (kPa) 7448 △ s? (mm) s? (mm) 根據(jù)計(jì)算表所示 △ z=, △ s?n = ＜ s?i = 滿足規(guī)范要求 ? ? j s 根據(jù) Es =， fk=p0 ，查表得到 ?s = s= ?s s? = 61 167。 Terzaghi一維滲流固結(jié)理論 ? 沉降與時(shí)間之間的關(guān)系：飽和土層的滲流固結(jié) 問題： 固結(jié)沉降的速度和程度 ？ 超靜孔隙水壓力的大小 ？ St?S不可壓縮層 可壓縮層 p 一維滲流固結(jié)理論 一 概述 62 ? 滲透固結(jié)理論是針對(duì)土這種多孔多相松散介質(zhì) ,建立起來的反映土體變形過程的基本理論。土力學(xué)的創(chuàng)始人 Terzaghi教授于 20世紀(jì) 20年代提出飽和土的一維滲透固結(jié)理論 ? 物理模型 － 太沙基一維滲透固結(jié)模型 ? 數(shù)學(xué)模型 － 滲透固結(jié)微分方程 ? 方程求解 － 理論解答 ? 固結(jié)程度 － 固結(jié)度的概念 63 ? 實(shí)踐背景：大面積均布荷載 側(cè)限狀態(tài)的簡化模型 p σz=p ? ? 不透水 巖層 飽和 壓縮層 p K0p K0p ?處于側(cè)限狀態(tài)，滲流和土體的變形只沿豎向發(fā)生 p 不變形的鋼筒 二 太沙基一維滲透固結(jié)模型 64 鋼筒 彈簧 水體 帶孔活塞 活塞小孔大小 滲透固結(jié)過程 初始狀態(tài) 邊界條件 相間相互作用 物理模型 p 側(cè)限條件 土骨架 孔隙水 排水頂面 滲透性大小 土體的固結(jié) p 65 p wph??0t ?附加應(yīng)力 : ?z=p 超靜孔壓 : u=?z=p 有效應(yīng)力 : ??z=0 hh?? 0h???? t0附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u p 有效應(yīng)力 :σ ?z0 ??t附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u =0 有效應(yīng)力 :σ ?z=p (1)整個(gè)滲流固結(jié)過程中 u和 σ 180。都是在隨時(shí)間 t而不斷變化．滲流固結(jié)過程的實(shí)質(zhì)就是土中兩種不同應(yīng)力形態(tài)的轉(zhuǎn)化過程。 (2)超靜孔隙水壓力，是由外荷載引起，超出
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1