【正文】 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 小結(jié) 。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 三、有關(guān)沉降－時(shí)間的工程問(wèn)題 95 四、固結(jié)系數(shù)確定方法 固結(jié)系數(shù) Cv—— 反映固結(jié)速度的指標(biāo) , Cv 越大，固結(jié)越快。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 三、有關(guān)沉降－時(shí)間的工程問(wèn)題 94 根據(jù)前一階段測(cè)定的沉降－時(shí)間曲線，推算以后的沉降－時(shí)間關(guān)系 對(duì)于各種初始應(yīng)力分布，固結(jié)度均可寫成： tt e1U?????已知： t1－ S1 t2－ S2 公式計(jì)算 ?， ? 計(jì)算 t3－ S3 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 三、有關(guān)沉降－時(shí)間的工程問(wèn)題 93 求達(dá)到某一沉降量 (固結(jié)度 )所需要的時(shí)間 Ut= St /S? 從 Ut 查表（計(jì)算）確定 Tv v2vCHTt ?167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 三、有關(guān)沉降－時(shí)間的工程問(wèn)題 92 求某一時(shí)刻 t的固結(jié)度與沉降量 t Tv=Cvt/H2 2vvT4t , ( T ) 28U 1 e ?????St=Ut S? 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 二、 固結(jié)度的計(jì)算 3. 地基沉降過(guò)程計(jì)算 透水邊界 apbp應(yīng)力分布： 1 2 5 3 4 基本情況： 透水邊界 H vv 2CTtH?91 求某一時(shí)刻 t的固結(jié)度與沉降量 求達(dá)到某一固結(jié)度所需要的時(shí)間 根據(jù)前一階段測(cè)定的沉降－時(shí)間曲線，推算以后的沉降－時(shí)間關(guān)系 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 二、 固結(jié)度的計(jì)算 0 .00 .20 .40 .60 .81 .00 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1時(shí)間因數(shù)固結(jié)度曲線1曲線2曲線3不透水邊界 透水邊界 滲 流 1 2 3 90 2) 常見(jiàn)計(jì)算 條件 （ 2） 雙面排水時(shí) ?無(wú)論哪種情況，均按情況 1計(jì)算； ?壓縮土層深度 H取 1/2值，附加應(yīng)力 或應(yīng)力增量取平均值 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 3. 地基沉降過(guò)程計(jì)算 二、 固結(jié)度的計(jì)算 不透水邊界 透水邊界 89 3. 地基沉降過(guò)程計(jì)算 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 二、 固結(jié)度的計(jì)算 0 .00 .20 .40 .60 .81 .00 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1時(shí)間因數(shù)固結(jié)度曲線1曲線2曲線3不透水邊界 透水邊界 滲 流 1 2 3 88 （ 1） 壓縮應(yīng)力（荷載或附加應(yīng)力）分布不同時(shí) 2) 常見(jiàn)計(jì)算 條件 1??apbp0?? ????1 10 ??????實(shí)踐背景： H小， p大 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 ?情況 3：解析公式（ 459）和（ 460） ?圖表：圖 429 ?情況 5：疊加原理， 公式（ 461）－（ 463） 計(jì)算公式： 應(yīng)力分布： 1 2 5 3 4 基本情況： abpp＝應(yīng)力透水界面上作用的壓縮 縮應(yīng)力不透水界面上作用的壓??167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 二、 固結(jié)度的計(jì)算 Tv－反映固結(jié)程度 87 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 ?????? ???? ??????SSHe1adze1adzdzU t1z1t,zzt,zt 總應(yīng)力分布面積有效應(yīng)力分布面積?? SSU tt在時(shí)間 t的沉降與最終沉降量之比 二、 固結(jié)度的計(jì)算 86 3. 地基沉降過(guò)程計(jì)算 1) 基本計(jì)算方法 —— 均布荷載，單向排水情況 確定地基的平均固結(jié)度 Ut ....)5,3,1m(,eH2 zms i nm1p4u v22T4m1mt,z ??????? ?????????? ????＝＝,dzdzu1U H0 zH0 t,zt ?????22vmT4t 22m181U 1 em???? ? ?????? ?＝＝v2 T42t e81U????＝4UT 2t2v ?? ? ?tU ?? ? 0 8 3 tv ??? ? ? t ?3Tv ? ? ?1Ut ??已知 ?解得 ?近似 ?簡(jiǎn)化 ?圖表 講義 P35， 圖 429，曲線① ? ?tv UfT ?167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 zt,zzt,zzzzt,zu1uU????????? ??z?t,z?? t,zuH基本概念 M 85 平均固結(jié)度 Ut與沉降量 St之間的關(guān)系 t時(shí)刻： ??? SUS tt? 確定 St的關(guān)鍵是確定 Ut ? 確定 Ut的核心問(wèn)題是確定 167。 v22 T4m1mt,z eH2zms i nm1p4u ???????? ???? ?????? ??＝＝84 二、 固結(jié)度的計(jì)算 ? 一點(diǎn) M： ? 地 層： 一層土的平均固結(jié)度 Uz,t=0～ 1： 表征總應(yīng)力中有效應(yīng)力所占比例 zt,zt,zU ????????????? ??dzdzu1dzdzUzt,zH0 zH0 t,zt ＝總應(yīng)力分布面積有效應(yīng)力分布面積167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 vv 2CTtH?時(shí)間因數(shù) m＝ 1， 3， 5，7 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 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 ???????? ???? ?????? ??＝＝83 H 單面排水時(shí)孔隙水壓力分布 雙面排水時(shí)孔隙水壓力分布 z z 排水面 不透水層 排水面 排水面 H H 滲流 滲流 滲流 T v=0 T v=∞ T v=0 T v=0.2 T v= T v=∞ u0=p u0=p (3) 微分方程的解 方程求解 一、一維滲流固結(jié)理論 167。 方程求解 一、一維滲流固結(jié)理論 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 z 82 (3) 微分方程的解 vv 2CTtH?時(shí)間因數(shù) m＝ 1， 3， 5，7 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 （ 1）求解思路 2v 2uuCtz?????81 不透水巖層 飽和壓縮層 σz=p Hp 0t? ??? t0 ??tz?t,zuz?t,z?? t,zu t,z??z?0 ? z ? H: u=p z=0: u=0 z=H: ?u??z?? 0 ? z ? H: u=0 （ 2）邊界、初始條件 方程求解 一、一維滲流固結(jié)理論 167。 方程求解 一、一維滲流固結(jié)理論 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 2v 2uuCtz?????80 ? 線性齊次拋物線型微分方程式，一般可用分離變量方法求解。 ( u )eua a at t t t? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ?達(dá)西定律 : 11 e q1 e t z???? ? ?孔隙體積的變化＝土體的體積變化 土體過(guò)水面積 A=1 79 Cv 反映了土的固結(jié)性質(zhì)：孔壓消散的快慢－固結(jié)速度； Cv 與滲透系數(shù) k成正比，與壓縮系數(shù) a成反比； （ cm2/s； m2/year，粘性土一般在 104 cm2/s 量級(jí)） 1vwk ( 1 e )Ca???? ? 212wk 1 euut a z????? ? ?固結(jié)系數(shù) （ 3）建立方程 數(shù)學(xué)模型 一、一維滲流固結(jié)理論 167。? ? ? ??有效應(yīng)力原理： zz39。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 ①土層均勻且完全飽和； ②土顆粒與水不可壓縮； ③變形是單向壓縮（水的滲出和土層壓縮是單向的）； ④ 荷載均布且一次施加； —— 假定 ?z = const ⑤滲流符合達(dá)西定律且滲透系數(shù)保持不變； ⑥壓縮系數(shù) a是常數(shù)。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 0t ? ??? t0 ??twph??p p hh ??0h ??p 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u = σz=p 有效應(yīng)力 :σ ’z=0 滲流固結(jié)過(guò)程－變形逐漸增加 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u p 有效應(yīng)力 :σ ’z0