【正文】
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=土骨架的體積變化 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) 1vwk ( 1 e )Ca???? ? 212wk 1 euut a z????? ? ?固結(jié)系數(shù) 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 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 一、一維滲流固結(jié)理論 數(shù)學(xué)模型 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 物理模型 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 一、一維滲流固結(jié)理論( Terzaghi滲流固結(jié)理論) 二、固結(jié)度的計(jì)算 四、固結(jié)系數(shù)的測(cè)定 五、多維滲流固結(jié)理論簡(jiǎn)介 三、有關(guān)沉降-時(shí)間的工程問(wèn)題 ? 實(shí)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) 一、一維滲流固結(jié)理論( Terzaghi滲流固結(jié)理論) 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 St?S不可壓縮層 可壓縮層 p 167。 飽和土體的滲流固結(jié)理論 重點(diǎn): 一維滲流固結(jié) 沉降與時(shí)間之間的關(guān)系:飽和土層的滲流固結(jié) 固結(jié)沉降的速度 ? 固結(jié)沉降的程度 ? 問(wèn)題: 167。 一維壓縮性及其指標(biāo) 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 一、單一土層一維壓縮問(wèn)題 二、地基最終沉降量分層總和法 三、地基沉降計(jì)算的若干問(wèn)題 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 elgσ180。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 地基的最終沉降量計(jì)算 辦法: 特點(diǎn): 問(wèn)題: ? 原位凍結(jié)取樣 ? 單向分層總和法 ? S ? ?S S 單向分層總和法的評(píng)價(jià) ?可計(jì)算成層地基; ?可計(jì)算不同形狀基礎(chǔ)(條、矩、圓)不同分布的基底壓力; ?參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定方法簡(jiǎn)單; ?已經(jīng)積累了幾十年應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)修正。 難以取到有代表性的土樣 ?標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) ?靜力觸探試驗(yàn) ?載荷板試驗(yàn) ? Schmertman( 薛邁脫曼) 建議的簡(jiǎn)易算法 ( P142) ? 基于經(jīng)驗(yàn)公式的估算方法 ( P126, 公式 416) ? ??????? Ho zz dzSE pE ??三 . 地基沉降計(jì)算的若干問(wèn)題 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 是地基變形的主要部分。 ?初始沉降 (瞬時(shí)沉降 ) Sd 有限范圍的外荷載作用下地基由于發(fā)生側(cè)向位移 (即剪切變形 )引起的。 地基的最終沉降量計(jì)算 單向分層總和法的評(píng)價(jià) 砂性土地基的沉降計(jì)算 粘土地基的沉降量計(jì)算 粘土地基的沉降量計(jì)算 研究表明:粘性土地基在基底壓力作用下的沉降量 S由三種不同的原因引起: ?次固結(jié)沉降 Ss 主固結(jié)沉降完成以后,在有效應(yīng)力不變條件下,由于土骨架的蠕變特性引起的變形。 地基的最終沉降量計(jì)算 二、地基最終沉降量分層總和法 三 . 地基沉降計(jì)算的若干問(wèn)題 167。 地基的最終沉降量計(jì)算 二、地基最終沉降量分層總和法 結(jié)果修正 ?0zi ?0z(i1) Ai isisiAEAE? ?? i 0 i i i 1 i 1A p ( z z )??? ? ? ?附加應(yīng)力 p0 ?s=, (1)與土質(zhì)軟硬有關(guān) , (2)與基底附加應(yīng)力 p0/fk的大小有關(guān) fk:地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 要點(diǎn)小結(jié): ① 準(zhǔn)備資料 ② 應(yīng)力分布 ③ 沉降計(jì)算 ?建筑基礎(chǔ)(形狀、大小、重量、埋深) ?地基各土層的壓縮曲線(xiàn) ? 原狀土壓縮曲線(xiàn) ?計(jì)算斷面和計(jì)算點(diǎn) ?確定計(jì)算深度 ?確定分層界面 ?計(jì)算各土層的 ?szi, ?zi ?計(jì)算各層沉降量 ?地基總沉降量 ?自重應(yīng)力 ?基底壓力 ?基底附加應(yīng)力 ?附加應(yīng)力 ④ 結(jié)果修正 SS s ??=修167。 地基的最終沉降量計(jì)算 二、地基最終沉降量分層總和法 結(jié)果修正 ? 基底壓力線(xiàn)性分布假設(shè) ? 彈性附加應(yīng)力計(jì)算 ? 單向壓縮的假設(shè) ? 只計(jì)主固結(jié)沉降 ? 原狀土現(xiàn)場(chǎng)取樣的擾動(dòng) ? 參數(shù)線(xiàn)性的假設(shè) ? 按中點(diǎn)下附加應(yīng)力計(jì)算 sSS??基底附加應(yīng)力 p0?fk p0 ? fk 表 46 沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ?s sE167。 ?軟粘土 (應(yīng)力集中) S偏小 , Ψs1 ?硬粘土 (應(yīng)力擴(kuò)散) S偏大 , Ψs1 SS s ??=修沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù) 167。??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ?? ? ? ???各種假定導(dǎo)致 S 的誤差,如: ①取中點(diǎn)下附加應(yīng)力值,使 S 偏大 。eS H H l g1 e 1 e??? ? ????? ??? ? ???s zi s zi ziii 1 i 2 i e i c i1 i s zi s zi39。?A1ie2ied 地面 基底 p ?’szi ?zi 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 e i s z i1i1 i i i1 i 1 i s z iCeS H H l g1 e 1 e 39。? szi? szi zi39。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。三者的基準(zhǔn)點(diǎn)均是 e1i 狀態(tài)時(shí)的 Hi。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。曲線(xiàn)計(jì)算 2 i s z i z ip ? ? ? ?考慮地基回彈的沉降量計(jì)算 條件 : ?正常固結(jié)土, elgσ180。 地基的最終沉降量計(jì)算 二、地基最終沉降量分層總和法 計(jì)算公式 d 地面 基底 p p0 ?d ? 自重應(yīng)力 附加應(yīng)力 沉降計(jì)算深度 ?szi ?zi Hi BCelg 39。?1ip 2ip2 i s z i z ip ? ? ? ?C i s z i z iiiii1 i 1 i s z iCeS H H l g1 e 1 e??? ? ???????? ? ???2 i peii 2 iiii1 i 1 i 1 ip:CepS H H l g1 e 1 e p???????? ???? ??2 i ppe i C i 2ii i i1 i 1 i 1 i pp:CC pS H lg H lg1 e p 1 e????????? ???? ??? ? ??? ??167。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。曲線(xiàn) iii1iaSA1e? ?二、地基最終沉降量分層總和法 i 0 i i i 1 i 1A p ( z z )??? ? ? ? ?0zi ?0z(i1) Ai 附加應(yīng)力 p0 規(guī)范法 zi1 zi i?平均附加應(yīng)力系數(shù) 正常固結(jié)土 1 i szip ??? ? s z i z ii C i 2 i 1 i C is z ie C lg p p C lg ??? ? ?? ? ? ? ?????( b)用 elgσ180。 4土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 地基的最終沉降量計(jì)算 計(jì)算公式 12zv1eeS H H H1e?? ? ? ? ??ii 2 i 1 i i z i i1 i 1 ia aS (p p )H H1 e 1 e? ? ? ???zi i zi iis i iHHSEE??? ? ?( a) eσ 180。 f ( d, z )? ? ?