【正文】 ） 小 結(jié) ? 地基的最終沉降量計算 ? 飽和土體的滲流固結(jié)理論 ? 單一土層一維壓縮問題 ? 地基最終沉降量分層總和法 及規(guī)范推薦法 ? 有效應(yīng)力原理 ? 一維滲流固結(jié)理論 ? 固結(jié)度的計算 。 1. 對數(shù)曲線法 太沙基一維固結(jié)理論得到了反映固結(jié)度與時間的關(guān)系式： 參照上式所反映出的固結(jié)度與時間的指數(shù)關(guān)系，地基固結(jié)度用下式表示： 2. 雙曲線兩點配合法 這是一種純經(jīng)驗性的曲線配合方法，根據(jù)實測沉降曲線的實際形態(tài)近似于一條雙曲線，所以采用雙曲線來配合后，通過曲線外延來推得未知某時刻的沉降量或最終沉降量。 下面介紹幾種較常用的由實測沉降資料預(yù)測沉降的方法 ， 其中包括較常用的對數(shù)曲線法和雙曲線法等曲線擬合方法 ， 這類方法屬于經(jīng)驗方法 ， 即采用與沉降觀測曲線相似的曲線進(jìn)行配合 ， 然后外延求出最終沉降量 。 (2)沉降量達(dá) 156mm所需的時間。把該粘土層當(dāng)一層考慮分別求在頂面單面排水或雙面排水條件下 (1)加荷一年時的沉降量； (2)沉降量達(dá) 20cm所需的時間。z39。 求某一時刻 t的固 結(jié)度與沉降量 39。 ? ? ? ?HzHmemptzu VTmm2)2(si n)1(12, 42 22 ????? ?? ????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 0 ? z ? H: u=0 z 4. 固結(jié)度 (degree of consolidation) 固結(jié)度 Ut—— 地基土在某一壓力作用下，經(jīng)時間 t所產(chǎn)生的變形量與最終變形量之比。 ),( ztfu ?孔隙體積的變化＝流出的水量 土的壓縮特性 有效應(yīng)力原理 達(dá)西定律 孔隙水壓力的時空分布 孔隙水壓力 孔隙水壓力 土骨架的體積變化＝ ? ? 212wk 1 euut a z????? ? ?固結(jié)系數(shù) 2v 2uuCtz?????wv1v ra)ek ( 1C ?? ? ? 初始條件： t=0， 0≤z≤H 時， u＝ σ z t=∞， 0≤z≤H時， u＝ 0 ? 邊界條件： 0＜ t≤∞， z＝ 0時， u=0 0＜ t≤∞ ， z＝ H時 ,? u/ ? z=0 用分離變量法得其特解為： 孔隙水壓力 有效應(yīng)力 其中 : =排水面的附加應(yīng)力 /不排水面的附加應(yīng)力 21 pp??(1)土層單面排水 在實用中常取第一項，即 m=1得： 式中： TV—— 時間因數(shù)（ time factor） tHCT vv 2?? m——正奇整數(shù) 1， 3， 5… ； ? H——壓縮土層最長排水距離 (m)， 單面排水 土層取土層厚度。 ? (5 在滲透固結(jié)過程中 ， 土的滲透系數(shù) k 和壓縮系數(shù) a 視為常數(shù) 。 或 飽和土的滲透固結(jié) 0 : 0tu?? ? ?時 間z 透水面 不可壓縮層 不透水層 H wz?? ?p0 0pz ??u wH?wuh??超靜水壓力 靜水壓力 t=0 可壓縮土中孔隙水壓力（或有效應(yīng)力）的分布隨時間變化 :tu?? ???時 間z 透水面 不可壓縮層 不透水層 H wz?? ?p0 0pz ??u ??wH?wuh??超靜水壓力 靜水壓力 t=t1 可壓縮土中孔隙水壓力（或有效應(yīng)力）的分布隨時間變化 t=t2 z 透水面 不可壓縮層 不透水層 H wz?? ?p0 0pz ??wH?靜水壓力 t= ? ??:0t ?? ?? ? ? ?時 間可壓縮土中孔隙水壓力（或有效應(yīng)力）的分布隨時間變化 ),(39。 u?? 39。 ?帶孔活塞 圓筒 水 彈簧 u ??一、 一維固結(jié)的力學(xué) 模型 物理模型 飽和土的滲透固結(jié) —— 飽和粘土在壓力作用下，隨時間的增長，孔隙水逐漸被排出、孔隙體積隨之縮小的過程。（ ） cz ?? ?? 沉降與時間之間的關(guān)系：飽和土層的滲流固結(jié) St?S不可壓縮層 可壓縮層 p 飽和土體滲透固結(jié)理論 —— 地基沉降與時間的關(guān)系 一般建筑物在施工期間所完成的沉降 S’，通常隨地基土質(zhì)不同而不相同，如： (1)碎石土和砂土， S’≈S； (2)低壓縮粘性土， S’≈(50~80)%S ； (3)中壓縮粘性土， S’≈(20~50)%S ； (4)高壓縮粘性土， S’≈(5~20)%S ； 沉降隨時間如何變化 對于土工構(gòu)筑物能否長期正常使用至關(guān)重要，研究地基沉降與時間的關(guān)系是土力學(xué)計算的重要課題。（ ） 是主固結(jié)沉降。（ ） 3. 在分層總和法計算公式 中， e1通常取壓力 p1=100kPa對應(yīng)的孔隙比。 鞏固與提高 2 判斷改錯題 ，假定地基土壓縮時不產(chǎn)生側(cè)向變形，該假定使計算出的沉降量偏大。 ????niin ss139。 a） b） c） d） zc ?? ? zc?? ?cz ?? ? cz ?? ?zc ?? ?zc ?? ?cz ?? ?cz ?? ?cz ?? ? cz?? ?????niin ss139。 a） b） c） d） ，分層總和法確定地基沉降計算深度zn的標(biāo)準(zhǔn)是 。 ?欠固結(jié)土的孔隙比變化可近似按與正常固結(jié)土一樣的方法求得原始壓縮曲線確定。 (5)基礎(chǔ)最終沉降量 （一）正常固結(jié)土的沉降計算 He1 eeS121???11pe l o gpcPC????)12c11eeCl o g ( p l o g pP??? ? ?四、 應(yīng)力歷史法計算地基最終沉降量 （二）超固結(jié)土的沉降計算 針對壓力增量的大小不同分為兩種情況 ? ?0ppp cii ??? ? ?0ppp cii ???對于第一種情況，即 Δpi＞（ pcip0），第 i分層的土層在 Δpi作用下，孔隙比將先沿著現(xiàn)場再壓縮曲線 DˊD減小了 Δei 39。 ① 使用表 65時 ， 因為它是角點下平均附加應(yīng)力系數(shù) ， 而所需計算的則為基礎(chǔ)中點下的沉降量 ， 因此查表時要應(yīng)用 “ 角點法 ” ， 即將基礎(chǔ)分為 4塊相同的小面積 ， 按小面積查表 ， 查得的的平均附加應(yīng)力系數(shù)應(yīng)乘以 4。0SzpEAAE nnsiiis????? [例題 ] 某廠房柱傳至基礎(chǔ)項面的荷載為 1190kN， 基礎(chǔ)埋深 d=， 基礎(chǔ)尺寸 l b＝ 4m 2m， 土層如圖所示 ， 試用規(guī)范法求該柱基中點的最終沉降量 。 說明 1 地基分層 hi ? 不同土層界面 ? 地下水位線 hi d 地面 基底 計算深度 ? p p0 ?d ?z ?c ?ci ?zi 說明 2 不需考慮： hi≤ 沉降計算經(jīng)驗系數(shù) 說明 3 ?s?壓縮模量當(dāng)量值 根據(jù)基底附加壓力及計算深度范圍內(nèi)壓縮模量當(dāng)量值查表 64得。 1110?????? ?? iiniiisii zzEpSs ??附加應(yīng)力分布圖面積 d f p0 P zi1 zi a c e Hi b siiiiisiiiiiiiiEzzpEASzzpA)()(110110?????????????確定計算深度 zn ?規(guī)范法： ?Sn??∑Si＇ 無鄰荷影響時 Zn=b() d 地面 基底 計算深度 ? p p0 ?d ?z ?c ?z 變形比法 Zn范圍內(nèi) ： ? 存在基巖時， Zn 取至基巖表面； ? 當(dāng)存在較厚的堅硬粘土層，其 e＜ , Es＞ 50MPa時， Zn 取至該層土表面。iS??iA