【正文】 ? 微分方程： ? 初始條件和邊界條件 tHCT 2vv ?為無量綱數(shù)，稱為時間因數(shù)， 反映超靜孔壓消散的程度也即固結(jié)的程度 ? 方程的解： 方程求解 – 方程的解 167。 ?5,3,12s i n)]1()1(2[14,142122222?????? ????? mHzmemmptzumTmm v ??????）（Hzeptzu vT2s i n]2)2([4, 4222 ????????? ?）（在實用中采取第一項，即 m=1得： ?單面排水 式 548 滲流 z u0=p 不透水 排水面 H T v=0 T v=∞ ?從超靜孔壓分布 uz曲線的移動情況可以看出滲流固結(jié)的進展情況 ?uz曲線上的切線斜率反映該點的水力梯度水流方向 思考： 兩面排水時如何計算？ 方程求解 – 固結(jié)過程 ? 方程的解： 167。 Hzeptzu vT2s i n]2)2([4, 4222 ????????? ?）（u ：超靜孔壓 ??：有效應力 p ：總附加應力 u+ ?? =p 方程求解 – 初始條件及邊界條件 167。 ?雙面排水 2v 2uuCtz?????起始超靜孔壓沿深度為線性分布，定義 ?=p2/p1， 令土層厚度 2H， 0,0t022)1(1,20,0 2??????????? ???????uzHzHpuHzt，邊界條件：初始條件： ?0,20,0,???????uHzzuqHz 故2v 2uuCtz?????? 微分方程： ? 初始條件和邊界條件 ? 方程的解： 方程求解 – 方程的解 167。 ?5,3,12 )2(s i n])1(1[2,14m2222?????? ???? mHzHmemptzumTm v ????）（HzHeptzu vT22s i n12, 4222 ）（）（）（ ???? ? ????在實用中采取第一項，即 m=1得： ?雙面排水 式 550 滲流 排水面 H 滲流 z 排水面 H T v=0 T v=∞ u0=p ? 雙面排水的情況 ? 上半部和單面排水的解完全相同 ? 下半部和上半部對稱 方程求解 – 固結(jié)過程 167。 固結(jié)度的概念 ?一點 M的固結(jié)度： 其有效應力 ??z,t對起始超孔壓 p（或總應力 ?）的比值 Uz,t=0～ 1： 表征一點 超靜孔壓的消散程度 積起始超孔隙水壓力圖面積時刻超孔隙水壓力圖面＝積起始超孔隙水壓力圖面有效應力圖面積 t1?tUpupuppUtztztztz, 1 ?????? ?z H ??z,t u o M p Ut=0～ 1： 表征一層土 超靜孔壓的消散程度 ?一層土的 平均固結(jié)度 167。 cctHzHtzHzHtzHzHtzt SSdzpeadzeadzpdzdzpdzuU ??????????????010 ,100 ,00 ,111??＝根據(jù)有效應力原理，土變形只取決于有效應力 式 552 ? 平均固結(jié)度 Ut與沉降量 St之間的關系 t時刻： ??? SUS tt? 確定沉降過程也即 St的關鍵是確定 Ut ? 確定 Ut的核心問題是確定 ?? SSU tt固結(jié)度 等于 t時刻的沉降量與最終沉降量之比 固結(jié)度的概念 167。 cctHzHtzHzHtzt SSdzpeadzeadzpdzU ???????????010 ,100 ,11??＝積起始超孔隙水壓力圖面有效應力圖面積式 552 ? 均布荷載單面排水 ????HzHtztdzdzuU00 ,p1地基的平均固結(jié)度計算 Ut是 Tv的單值函數(shù)， Tv可 反映固結(jié)的程度 167。 Hzeptzu vT2s i n]2)2([4, 4222 ????????? ?）（ 式 548 式 552 將 548代入 552可得單面排水下任意時刻 t固結(jié)度的近似值： vTeU 43t2321)12(1?????? ???????式 553 tHCT 2vv ?? 均布荷載單面排水 地基的平均固結(jié)度計算 167。 ??取 1，即“ 0”型，起始超孔隙水壓力圖為矩形，代入上式則有： vTeU 43t2321)12(1?????? ??????? 式 553 vTeU 420281???????取 0，即“ 1”型，起始超孔隙水壓力圖為三角形，代入上式則有： vTeU 4312321??????不同 ?時的固結(jié)度可由 553來求，也可了用戶 U0、 U1按下式計算： ???? ????1)12 10 UUU （?為方便查用，表 512給出了不同 ?下 Ut~Tv關系。 式 554 式 555 式 556 ? 均布荷載雙面排水 ????HzHtztdzdzuU00 ,p1地基的平均固結(jié)度計算 167。 式 550 式 552 vTeU 42t281?????HzHeptzu vT22s i n12, 4222 ）（）（）（ ???? ? ????式 557 vTeU 420281?????單面排水 式 554 雙面排水 Ut與 ?無關，且形式上與單面排水 U0相同，但應注意，中式 557中 Tv=Cvt/H2中的 H為單面排水土層厚度之半 。 將 550代入 552可得雙面排水下任意時刻 t固結(jié)度的近似值： 167。 地基的平均固結(jié)度計算 地基的平均固結(jié)度計算 ? 起始超孔隙水壓力的幾種分布情況 167。 ?情況 1：薄壓縮層地基 情況 2：土層自重應力下的固結(jié) ?情況 3：基底面積較小，傳至壓縮層底面的附加應力接近零； ?情況 4：在自重應力下尚未固結(jié)土層上作用有基礎傳來的荷載； ?情況 5：基底面積較小，傳至壓縮層底面的附加應力不接近零。 a）簡化線性分布 b）實際分布 1 時間因數(shù) Tv 固結(jié)度 Ut ? ? ? 不透水邊界 透水邊界 滲 流 0 1 2 地基的平均固結(jié)度計算 ? 三種基本情況 167。 地基的平均固結(jié)度計算 ? 固結(jié)度計算的討論 167。 vTeU 43t2321)12(1?????? ????????固結(jié)度是時間因數(shù)的函數(shù)， Tv越大， Ut越大，土層沉降越接近最終沉降量；從時間因數(shù)的表達式可清楚看出 Ut與其因子的關系； ?k越大，越易于固結(jié)，因水易于排出； ?Es越大，越易于固結(jié)，因土骨架發(fā)生較小的壓縮變形即可分擔較大的外荷載，因此孔隙體積無需變化太大（不需排較多水）； ?時間 t越長，顯然固結(jié)越充分； ?滲流路徑 H越大，水越難以排出，越難固結(jié)； 2s212v)1(HtkEHtekHtcTwwv??? ????其中：有關沉降－時間的工程問題 ? 求地基固結(jié)過程中某一時刻 t的 固結(jié)度 Ut與沉降量 Sct ? 求地基達到某一固結(jié)度 Ut所需要的時間 t ? 根據(jù)沉降量 Sct求地基所達到的固結(jié)度 Ut和時間 t 167。 167。 ?求地基固結(jié)過程中某一時刻 t的固結(jié)度 Ut 與沉降量 Sct 有關沉降－時間的工程問題 有關沉降－時間的工程問題 ? 求地基達到某一固結(jié)度 Ut所需要的時間 t 167。 ? 根據(jù)沉降量 Sct求地基所達到的固結(jié)度 Ut和時間 t ? 例題 54 有關沉降－時間的工程問題 167。 ? 例題 54（續(xù)） 167。 小 結(jié) ? 土的壓縮特性測試方法 ? 一維壓縮性及其指標 ? 地基的最終沉降量計算 ? 飽和土體的滲流固結(jié)理論 ? 側(cè)限壓縮試驗 ? 三軸壓縮試驗 ? 土的應力應變關系 ? ?p、 ep、 elgp曲線 ? 先期固結(jié)壓力 ? 原位壓縮曲線及再壓縮曲線 ? 單一土層一維壓縮問題 ? 地基最終沉降量分層總和法 ? 地基最終沉降量應力面積法 ? 一維滲流固結(jié)理論 ? 固結(jié)度的計算 ? 有關沉降－時間的工程問題 167。 5飽和黏性土地基沉降與時間的關系 167。 概述 ? 167。 土的壓縮性試驗及指標 ? 167。 地基沉降實用計算方法 ? 167。 飽和黏性土地基沉降與 時間的關系 ? 第五章： 土的壓縮性與地基沉降計算 本章作業(yè)： 習題： 5 5 5 56 ； 思考題： 5 5 55~58