【正文】 52 土的壓縮特性 0t ? ??? t0 ??twph??p p hh ??0h ??p 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u0 = σz=p 附加有效應(yīng)力 :σ ’z=0 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u p 附加有效應(yīng)力 : 0 σ ’z p 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u =0 附加有效應(yīng)力 :σ ’z=p 52 土的壓縮特性 二、單向固結(jié)模型 飽和土體在某一壓力作用下的固結(jié)過程就是土體中各點的 超靜孔隙水應(yīng)力不斷消散 、 附加有效應(yīng)力相應(yīng)增加的過程，或者說 超靜孔隙水應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力 的過程，而在轉(zhuǎn)化過程中，任一時刻任一深度處的應(yīng)力始終遵循 有效應(yīng)力原理 。 原位測試方法包括： 載荷試驗、靜力觸探試驗、旁壓試驗等 載荷試驗示意圖 反壓重物 反力梁 千斤頂 基準(zhǔn)梁 荷載板 百分表 載荷試驗結(jié)果分析圖－地基土的變形模量 002 /)1( Ebps ?? ??1120 /)1( sbpE ?? ??二、單向固結(jié)模型 單向固結(jié) ：飽和土體在某一壓力作用下，壓縮隨著孔隙水的逐漸向外排出而增長。 5－ 2 土的壓縮特性 ? 為了研究土的壓縮特性，通常需要進(jìn)行試驗 室內(nèi)固結(jié)試驗 現(xiàn)場原位試驗（荷載試驗、旁壓試驗） 二、單向固結(jié)模型 土的壓縮性原位測試 原位測試方法適用于： ? 地基土為粉、細(xì)砂、軟土，取原狀土樣困難。對于飽和粘土在局部均布荷載作用下，地基地瞬時沉降可用下式計算 影響系數(shù)，表 4－ 1 一、土的壓縮與固結(jié) 瞬時沉降 主固結(jié)沉降 次固結(jié)沉降 一、土的壓縮與固結(jié) ? 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除導(dǎo)致土體體積隨時間逐漸減小，有效應(yīng)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(yīng)力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸增加并最終達(dá)到一個穩(wěn)定值，此時孔隙水應(yīng)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 。試求加載前、加載后 t=0、 t=∞時粘土層內(nèi)的有效應(yīng)力和孔隙水應(yīng)力分布。 57 一般條件下的地基沉降 二、 土的流變概述 （ 4－ 46） 21lgteCt?? ? ?201lg1stHSCet???57 一般條件下的地基沉降 二、 土的流變概述 例題 粘土層 p p rsat=20kN/m3 3m 5m 地基土層如圖所示，粘土層在自重作用下已經(jīng)固結(jié)穩(wěn)定，砂土層中有承壓水，測壓管水頭高處地面 3m，地下水位與地面齊平。試驗曲線反彎點的切線與下部直線段延長線的交點（ e1， t1）即代表試樣固結(jié)度達(dá) 100％的點。次固結(jié)即是土體的體積蠕變。土的流變性 ：土體的變形、應(yīng)力與時間有關(guān)的性質(zhì)。若土層的初始孔隙比 e1為 ，壓縮系數(shù) av為 104kPa－ 1，滲透系數(shù) k為 。zσα =∞ 0 α 1 1α ∞α =0實踐背景： H小， p大 大面積堆載 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 壓縮土層底面的附加應(yīng)力還不接近零 應(yīng)力分布： 0 1 4 2 3 基本情況： 不透水邊界 透水邊界 56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 二、 固結(jié)度及其應(yīng)用 ???????1)1(2 TR UUU雙面排水 1? ?39。zσ39。39。 Hzuz /0 ? ???221 ( 2 1 )43313 2 ( 1 )1 1 , 2 , 3( 2 1 )vn nTnU e nn???? ????? ? ? ? ? ???α =139。 224221811 1 , 3 , 5vmTmU e mm??? ??? ? ? ? ? ??反映附加應(yīng)力分布形態(tài)的參數(shù) ： 56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 二、 固結(jié)度及其應(yīng)用 情況 1，其附加應(yīng)力隨深度呈逐漸增大的正三角形分布。0 0 000 0 011H H HzH H Hudz udz dzUu dz pdz pdz?? ? ? ? ?? ? ?? ? ?tSUS?單向固結(jié) 56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 附加應(yīng)力（沿豎向）均勻分布 00H u d z p H??224221811 1 , 3 , 5vmTmU e mm??? ??? ? ? ? ? ??224141 s in 1 , 3 , 52vmTmmzu p e mmH???? ????? ? ? ? ??????平均固結(jié)度 001HHudzUpdz?? ??56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 二、 固結(jié)度及其應(yīng)用 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(yīng)力的大小無關(guān) ，但 與附加應(yīng)力的分布形式 有關(guān) 。VVud V m d d z m d td zt??? ? ??Vuqmtz??????Hz0 0 wt = 0 , h = u γ ??hdh= dzzwh=uγ??0 t ∞56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 一、 太沙基（ Terzaghi）單向固結(jié)理論 不透水層 粘土層 地面 p 砂土層 dzzdqq + dzdzqHz0 0 wt = 0 , h = u γ ??hdh= dzzwh=uγ??0 t ∞56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 一、 太沙基（ Terzaghi）單向固結(jié)理論 11wh k uq v k i kzz ?????? ? ? ? ? ? ? ? ?????Vuqmtz??????22Vwwu k u k umt z z z????? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ???2222VwVu k u uCt m z z?? ? ???? ? ?VwVkCm??不透水層 粘土層 地面 p 砂土層 dzzdqq + dzdzqHz0 0 wt = 0 , h = u γ ??hdh= dzzwh=uγ??0 t ∞56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 一、 太沙基（ Terzaghi）單向固結(jié)理論 22VuuCtz?????00000 0 000t z H u put z H qzt z H u? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ????? ? ? ? ???及 時 ， 及 時 ， 故及 時 ， 224141 s in 1 , 3 , 52vmTmmzu p e mmH???? ????? ? ? ? ?????? 2vvCtTH?固結(jié)度 ：在某一附加應(yīng)力下，經(jīng)某一時間 t后，土體發(fā)生 固結(jié)或孔隙水應(yīng)力消散的程度。VdV m d dz???qqd Q q d z d t q d t d z d tzz????? ? ? ?????? ?39。用此式可求得粘土層中第 1， 2分層的初始孔隙比分別為： e01=(90/115)=， e02=(140/115)= 55 地基沉降計算的 e～ lgp曲線法 那么，倉庫中心點的沉降量可由式（ 4－ 21）計算為 55 地基沉降計算的 e～ lgp曲線法 ? 實踐背景：大面積均布荷載 p 不透水巖層 飽和壓縮層 σz=p p 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài) 56 地基沉降與時間關(guān)系 — 土的單向固結(jié)理論 一、 太沙基（ Terzaghi）單向固結(jié)理論 基本假定： ①土是均質(zhì)、各向同性且飽和的； ②土粒和孔隙水是不可壓縮的，土的壓縮完全由孔隙體積的減小引起； ③土的壓縮和固結(jié)僅在豎直方向發(fā)生； ④孔隙水的向外排出符合達(dá)西定律，土的固結(jié)快慢決定于它的滲透速度； ⑤在整個固結(jié)過程中，土的滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)等均為常數(shù)； ⑥地面