土的壓縮性ppt課件(參考版)
2025-05-09 23:42本頁面
【正文】 粘土層的初始孔隙比 e1=， 壓縮系數(shù) a=， 滲透系數(shù) k=。 基本假定： 求解思路： 總應(yīng)力已知 有效應(yīng)力原理 超靜孔隙水壓力的時空分布 （太沙基 [Terzaghi]滲流固結(jié)理論） 2. 一維固結(jié)方程 在可壓縮厚度為 H的飽和土層上面施加的無限均勻布荷載 P，土中附加應(yīng)力沿深度均與分布 σ z=P，土層只在豎直方向發(fā)生滲透 z U σ‵ p σz=P 22zuctuv ????? ? ?wv aekc?11 ??其中：cv ： 土的豎向固結(jié)系數(shù)，反映了土的固結(jié)性質(zhì)： 孔壓消散的快慢 — 固結(jié)速度 ； （ cm2/s； m2/a） 根據(jù)水連續(xù)流動原理、 達西定律和有效應(yīng)力原理，建立固結(jié)方程： 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 z 定解條件：邊界和初始條件 3. 一維固結(jié)方程的解 )4e x p (2si n1422,3,1, vmmtz TmHzmmpu ????? ???? ?方程的解：采用分離變量法 tHC v2vT ?時間因數(shù) 反映孔隙水壓力的消散程度，是無量綱 H: 土層最遠排水距離 H=土層厚度 單面排水 H=土層厚度之半 雙面排水 uzt— 土層 z深度處在 t時刻的孔隙水壓力 由 t時刻的 uz可繪制出 t時刻土層的孔隙水壓力分布圖。 取土骨架為隔離體 Hsz ?????A 向上滲流 : 向下滲流 : hjHAjVAJ wjz ??????? ?H Δ h 砂層， 承壓水 粘土層 γ sat hH w ????? ???hH w ???? ??? ?自重應(yīng)力 : 滲透力 : Hhij ww ?????滲透力產(chǎn)生的應(yīng)力 : 滲透力產(chǎn)生有效應(yīng)力 有滲流發(fā)生的情況 研究空隙水壓力和有效應(yīng)力的相互消長以及土體變形達到最終值的過程 ,稱為 固結(jié)理論 . 3. 飽和土固結(jié)的土中有效應(yīng)力 — 附加應(yīng)力情況 外荷載 附加應(yīng)力 σ z 土骨架： 有效應(yīng)力 幾種簡單的情形： (2) 軸對稱三維應(yīng)力狀態(tài) (1) 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài) 孔隙水： 孔隙水壓力 超靜孔隙水壓力 飽和土固結(jié) : 主固結(jié) :空襲水排出形成 次固結(jié) :土骨架的蠕變產(chǎn)生 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)及一維滲流固結(jié) ? 物理模型： 鋼筒 —— 側(cè)限條件 彈簧 —— 土骨架 水體 —— 孔隙水 帶孔活塞 —— 排水頂面 活塞小孔 —— 滲透性大小 初始狀態(tài) 邊界條件 滲透固結(jié)過程 p 一般方程 p 3. 飽和土固結(jié)的土中有效應(yīng)力 — 附加應(yīng)力情況 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 滲透固結(jié)過程 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u p 有效應(yīng)力 :σ ’z0 附加應(yīng)力 :σz=p 超靜孔壓 : u =0 有效應(yīng)力 :σ ’z=p 側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)及一維滲流固結(jié) 3. 飽和土固結(jié)的土中有效應(yīng)力 — 附加應(yīng)力情況 ?不排水條件下 ?相當于 t=0時刻 : 滲透固結(jié)過程 ?u,σ ’ 隨時間在變化 ,任意時間 t，任意點滿足 ?產(chǎn)生超靜孔隙水壓力 u39。????（ 1）飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應(yīng)力可分為兩部分 σ ’ 和 u，并且 （ 2）土的變形與強度都只取決于有效應(yīng)力 有效應(yīng)力 總應(yīng)力已知或易知 孔隙水壓測定或算定 通常 , u?? 39。??wsv AuFA ? ????a
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