土力學-第四章-土的變形性質(zhì)及地基沉降計算-資料下載頁
2025-04-29 05:02本頁面
【正文】 土的壓縮完全由孔隙體積的減小引起 （ 壓縮曲線 ） 。 ? 土的壓縮和固結(jié)僅在豎直方向發(fā)生 。 ? 孔隙水的滲流符合達西定律 ， 土的固結(jié)快慢決定于它的滲透速度 。 ? 在整個固結(jié)過程中 ， 土的滲透系數(shù) 、 壓縮系數(shù)視為常數(shù) 。 ? 地面上作用著連續(xù)均布荷載并且是一次施加的 。 Terzaghi單向固結(jié)理論 tzzqtqtzzqq ddddd ?????????? ???單元體的滲流條件 tzz uγktzzqwdddd 22??????zuγkkivAqw ??????單元體的變形條件 微單元體孔隙體積的變化率： tzteetzyxeetttV Vdd11 dddd1d?????????????????? ?p uapae ddd ?????? ?tuatupate??????????tztueattV V dd1 d ???????? ?tuzuaekw ???????221?? ?Vwcaek ???1tuzucv ?????22該式稱為一維固結(jié)微分方程， Vc稱為固結(jié)系數(shù)。 單元體的滲流連續(xù)條件 初始條件、邊界條件如下： ? ? 0 , 0 , 0 , 0 0 , 0 0 , 0 0 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? u H z t z u H z t u z t p u H z t z 時 無滲流 不透水 時 時 時 ? vTmmmztz eHzmmu 4π1,222πs i n1π4 ?????? ?m— 正奇數(shù) ( 5）； e— 自然對數(shù)的底； TV — 豎向固結(jié)時間因素， ,t為時間， H為壓縮土層最遠排水距離，單面排水時， H取土層厚度；雙面排水時， H取土層厚度之半。 2HtcT VV ?有了孔隙水壓力 u隨時間 t和深度 z變化的函數(shù)解 ， 即可求得地基在任一時間的固結(jié)沉降 。 此時 ， 通常要用到地基的固結(jié)度 U這個指標 ， 其定義如下： cctcct sUsssUtt ?? 或固結(jié)度 ? ???????????HzHztdzdzuzeazueaU00H0zH0ztzt1d1d1???固結(jié)度 VTmmmemU 4π122t221π81?????????????????????? ?????????? ??? ?VV TTU 4π9e x p914πe x pπ81 222t或VTeU 4π2t2π81???固結(jié)度 固結(jié)度與時間因素的關(guān)系 ? 土層的平均固結(jié)度是時間因數(shù) Tv的單值函數(shù) ， 它與所加的附加應力的大小無關(guān) ， 但與土層中附加應力的分布形態(tài)有關(guān) 。 固結(jié)度及其應用 利用圖 428和式 457， 可以解決下列兩類沉降計算問題； ? 已知土層的最終沉降量 ， 求某一固結(jié)歷時 t已完成的沉降； ? 已知土層的最終沉降量 ， 求土層完成某一沉降量所需的時間 。 固結(jié)度及其應用 【 例題 1】 設(shè)飽和粘土層的厚度為 10m， 位于不透水堅硬巖層上 ， 由于基底上作用著豎直均布荷載 ， 在土層中引起的附加應力的大小和分布如圖所示 。 若土層的初始孔隙比 e1為， 壓縮系數(shù) av為 104kPa， 滲透系數(shù)k為 。 試問 :(1)加荷一年后 ， 基礎(chǔ)中心點的沉降量為多少 ？ (2)當基礎(chǔ)的沉降量達到 20cm時需要多少時間 ？ 例題分析 實測沉降 時間關(guān)系的經(jīng)驗公式 飽和粘性土地基沉降的三個階段 瞬時沉降 （不排水沉降， 畸變沉降） 固結(jié)沉降 （主固結(jié)沉降） 次固結(jié)沉降 d c ss s s s? ? ?地基沉降三個組成部分 ? 瞬時沉降 指在加荷后立即發(fā)生的沉降 。 ? 飽和粘土在很短的時間內(nèi) ， 孔隙中的水來不及排出 ， 加之土體中的土粒和水是不可壓縮的 ， 因而瞬時沉降是在沒有體積變形的條件下發(fā)生的 ， 它主要是由于土體的側(cè)向變形引起的 。 ? 瞬時沉降一般不予考慮 ? 對于控制要求較高的建筑物 ， 瞬時沉降可用彈性理論估算 。 對于飽和粘土在局部均布荷載作用下 ， 地基的瞬時沉降可用彈性力學公式計算 。 021bpEs ????影響系數(shù) ? 主固結(jié)與主固結(jié)沉降 在荷載作用下飽和土體中孔隙水的排出導致土體體積隨時間逐漸減小 ， 有效應力逐漸增加 ， 這一過程稱 為 主固結(jié) 。 隨著時間的增加 ， 孔隙水應力逐漸消散 ，有效應力逐漸增加并最終達到一個穩(wěn)定值 ，此時孔隙水應力消散為零 ， 主固結(jié)沉降完成 ，這一過程所產(chǎn)生的沉降為 固結(jié)沉降 。 ? 次固結(jié)沉降 土體在主固結(jié)沉降完成之后有效應力不變的情況下 ， 還會隨時間的增長進一步產(chǎn)生沉降 ， 稱為 次固結(jié)沉降 。 次固結(jié)沉降對某些土 ， 如軟粘土是比較重要的 ， 對于堅硬土或超固結(jié)土 ， 這一分量相對較小 。 ? 次固結(jié)沉降說明土具有流變性。 ? 土體的變形、應力與時間有關(guān)的性質(zhì)稱為土的 流變性 。 蠕變 松弛
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