【正文】 ， c點(diǎn)也位于原狀土的現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線上； ④ 通過 b、 c兩點(diǎn)的直線即為所求的現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線 ① 土樣取出以后 e不變，等于原狀土的初始孔隙比 e0，因而，（ e0, pc） 點(diǎn)應(yīng)位于原狀土的現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線上； ② ，土樣不受到擾動(dòng)影響。 存在問題： 1）前期固結(jié)應(yīng)力確定的精度取決于 A點(diǎn)的選定，而其位置憑借目測(cè)有一定的誤差； 2）縱坐標(biāo)的比例不同， A點(diǎn)的位置也不盡相同。 地基的最終沉降量計(jì)算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 前期固結(jié)應(yīng)力的確定 —— 卡薩格蘭德法（ Casagrande） 1）在室內(nèi)壓縮 elgp曲線上，找出曲率最大的 A點(diǎn)，過 A點(diǎn)作水平線 A1，切線A2以及角平分線 A3。 ?可使用推定的原狀土壓縮曲線； ?可以區(qū)分正常固結(jié)土和超固結(jié)土并分別進(jìn)行計(jì)算。ns? 在計(jì)算深度 處，向上取厚度為 的土層計(jì)算變形值 Hohai University 167。 0 z?39。s0piz 1?iz1?i? iz 1?izsiE計(jì)算深度的確定 ????? niin ss139。 ?????? ? iiiini siss azazEpss ??Hohai University 167。 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 推薦法 ?平均附加應(yīng)力系數(shù)示意圖 s?不同之處： Hohai University 167。 2）給出了地基沉降計(jì)算深度新標(biāo)準(zhǔn) 3）假設(shè)土體壓縮模量不隨深度變化。 Hohai University 167。 地基的最終沉降量計(jì)算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 例題 41 均質(zhì)粘性土地基上有一矩形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長(zhǎng)度 L=10m，寬度 B=5m，埋置深度 D=，基礎(chǔ)上作用著中心荷載 P=12022 kN。 6）計(jì)算每一薄層的沉降量 7）計(jì)算最終沉降量。 c?z?ep曲線法計(jì)算地基最終沉降量 具體步驟 Hohai University 167。 2）分層并求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層面處地基中的自重應(yīng)力 ，并繪出自重應(yīng)力沿深度分布曲線。 0 Hohai University 167。 （ 2）變形法 —— cz ?? ?cz ?? ?cz ?? ?????? niin ss139。 （ 2）土體僅產(chǎn)生豎向壓縮，而無(wú)側(cè)向變形； 計(jì)算公式： HeeHeeeS1121 11 ???????pHEpHmpHeaSsvv ??????? 111壓縮前 壓縮后 Hohai University 解決問題 167。 地基的最終沉降量計(jì)算 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 三、分層總和法 基本假定和基本原理 Hohai University 第四章 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 二、彈性理論計(jì)算沉降 EpbS /)1( 2?? ??利用前述公式根據(jù)疊加原理積分求得，公式如下 沉降影響系數(shù) ?Hohai University 理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論； 單向壓縮分層總和法是一個(gè)半徑驗(yàn)性方法 。這是計(jì)算地基最終沉降量的基本且常用的方法。 地基的最終沉降量計(jì)算 計(jì)算方法 彈性理論法 —— 彈性理論法計(jì)算地基沉降是基于布辛奈斯克課題的位移解，其基本假定為地基是均質(zhì)的、各向同性的、線彈性的半無(wú)限體；此外還假定基礎(chǔ)整個(gè)底面和地基一直保持接觸。地基究竟有多大沉降，是否需要采取措施加固， 采取怎樣的措施加固，施工期后沉降是否在允許范圍內(nèi)等一系列問題的解決都依賴于沉降計(jì)算分析。 地基的最終沉降量計(jì)算 地基的大部分固結(jié)沉降在施工期完成，但軟土地基土體固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，加上流變引起的次固結(jié)沉降又很大，因此不僅要計(jì)算地基的最終沉降，還要關(guān)注沉降隨時(shí)間的發(fā)展情況。但對(duì)于高塑性軟土，流變特性顯著，如果長(zhǎng)期沉降對(duì)工程影響很大，則必須要考慮次固結(jié)沉降。一般情況下講到沉降都是指固結(jié)完成后的最終沉降。 特點(diǎn)：發(fā)生時(shí)間較快，土體僅發(fā)生側(cè)向膨脹，所以體積并沒有變化 ，用土體的彈性模量計(jì)算。 地基的最終沉降量計(jì)算 影響沉降計(jì)算的兩個(gè)關(guān)鍵性因素： 地基中附加應(yīng)力和地基土體壓縮性指標(biāo)很難準(zhǔn)確計(jì)算！ 一、概述 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 St?St?∞ 時(shí)地基最終沉降穩(wěn)定以后的最大沉降量，不考慮沉降過程。 結(jié)論：雖然這三種土的壓力增量相同，但其壓縮量是不同的，這一特性在沉降計(jì)算中要得到反映。 對(duì)于超固結(jié)土，它曾經(jīng)從 e0開始在自重應(yīng)力作用下沿現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線至 B點(diǎn)，后因上部土層被沖蝕或移去，現(xiàn)已回彈穩(wěn)定在 B’ 點(diǎn)。 土的壓縮性原位測(cè)試 前期固結(jié)應(yīng)力 hpc ?? 前期固結(jié)應(yīng)力 前期固結(jié)應(yīng)力 cc hp ?? 1ppc ?現(xiàn)有有效應(yīng)力 現(xiàn)有有效應(yīng)力 現(xiàn)有有效應(yīng)力 三種不同應(yīng)力歷史的土層 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 Hohai University 先期固結(jié)應(yīng)力： 歷史上所經(jīng)受到的最大有效應(yīng)力 ?p pc= p1 ： 正常固結(jié)土， pc p1 ： 超固結(jié)土， pc p1 ： 欠固結(jié)土，實(shí)際不存在 相同 p1 時(shí)，一般 OCR越大，土越密實(shí)，壓縮性越小 超固結(jié)比： 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 包括土的自重應(yīng)力和外荷載在地基內(nèi)部引起的附加應(yīng)力 對(duì)于新近沉積的土或人工吹填土，最初土的自重應(yīng)力由孔隙水承擔(dān)，有效應(yīng)力為零，而隨著時(shí)間的推移，土在自重作用下逐漸沉降固結(jié)，最后自重應(yīng)力全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力，故這類土的自重應(yīng)力就是固結(jié)應(yīng)力。 Hohai University 應(yīng)力歷史： 指土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài) 四、應(yīng)力歷史對(duì)粘性土壓縮性的影響 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 土的彈性模量比壓縮模量和變形模量都要大。 彈性 模量 根據(jù)室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)或無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)得到的。該參數(shù)將用于彈性理論法的最終沉降估算中。 三種模量的討論 土體的變形模量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)得到的。它的 定義為側(cè)限條件下豎向應(yīng)力與應(yīng)變的比值 。 土的壓縮性原位測(cè)試 試驗(yàn)分析 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 )121(2????? sEE?—— 沉降影響系數(shù)，對(duì)圓形剛性承壓板 ?=，方形剛性承壓板 ?=； Hohai University 試樣 壓力室 壓力水 排水管 閥門 軸向加壓桿 有機(jī)玻璃罩 橡皮膜 透水石 頂帽 量測(cè)體變或 孔隙水壓力 測(cè)定： 軸向應(yīng)變 軸向應(yīng)力 體變或孔隙水壓力 類型 施加 σ 3時(shí) 施加 σ 1－ σ 3時(shí) 量測(cè) 固結(jié)排水 固結(jié) 排水 體變 固結(jié)不排水 固結(jié) 不排水 孔隙水壓力 不固結(jié)不排水 不固結(jié) 不排水 孔隙水壓力 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。土體的變形模量相當(dāng)于其它材料的彈性模量，由于土體不是理想的彈性體，所以稱為變形模量。計(jì)算時(shí)由荷載 沉降曲線首先得到地基承載力特征值，再利用沉降彈性力學(xué)計(jì)算公式便可以反求出土體的變形模量。見 P8990 hpf ???? 0 ?Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。以校正后的壓力 p為橫坐標(biāo)，測(cè)管水位下值 s為縱坐標(biāo)，繪制 ps曲線，如圖 411所示。各級(jí)試驗(yàn)加壓后，測(cè)管水位下降值扣除儀器綜合變形校正值，即為實(shí)際土體壓縮變形?？倝毫槊考?jí)試驗(yàn)壓力表讀數(shù)加上靜水壓力，再扣除橡膠膜的約束力，即為實(shí)際施加在孔壁土體的壓力值。 4）計(jì)算地基土的變形模量、壓縮模量和地基承載力。 2）用水加壓力，使充滿水的旁壓器圓筒形橡膠膜膨脹，對(duì)孔壁的土體施加壓力，迫使孔周圍的土變形外擠，直至破壞。 二、旁壓試驗(yàn) Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 土的壓縮性原位測(cè)試 載荷試驗(yàn)結(jié)果 荷載 沉降曲線 沉降 時(shí)間曲線 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。安裝承壓板前，應(yīng)注意保持試驗(yàn)土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度，宜在擬試壓表面用不超過 20mm后的粗、中砂找平試坑。 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB500072022）規(guī)定：承壓板的底面積為~，對(duì)軟土及人工填土不應(yīng)小于 （正方形邊長(zhǎng)為 直徑為 ）。 土的壓縮性室內(nèi)測(cè)試方法 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。體積壓縮系數(shù) 越大，土體的壓縮性越高。 Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。 土的壓縮性室內(nèi)測(cè)試方法 壓縮模量 定義為側(cè)限條件下豎向應(yīng)力與應(yīng)變的比值，又稱為側(cè)限模量。 應(yīng)用 :軟基處理 —— 即預(yù)先對(duì)地基進(jìn)行加壓，待壓縮到一定程度以后，再把壓力卸除，然后在其上修造建筑物，這樣，建筑物基礎(chǔ)的沉降就會(huì)大大減少。 這樣的加載過程可以模擬土體在基坑開挖中卸載及修建上部建筑物時(shí)再加載路徑下的土體壓縮特性變化 回彈再壓縮指數(shù) 特點(diǎn)： 1）土體變形由可恢復(fù)的彈性及不可恢復(fù)的塑性變形組成，而且以塑性變形為主 ； 2）回彈曲線和再壓縮曲線比初始?jí)嚎s曲線平緩得多。 土的壓縮性室內(nèi)測(cè)試方法 固結(jié)試驗(yàn)中荷載施加到某一級(jí)壓力后，不再繼續(xù)加載，而是卸載，則可以得到土體的 回彈曲線 。 土的壓縮性室內(nèi)測(cè)試方法 固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果如果繪制在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，橫坐標(biāo)壓力 p用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示，縱坐標(biāo)孔隙比 e用普通坐標(biāo)表示，這樣的曲線稱為elogp曲線。為了便于比較，一般統(tǒng)一用 和 范圍內(nèi)的壓縮系數(shù) 衡量土體壓縮性高低。 土的壓縮性室內(nèi)測(cè)試方法 ep曲線 事實(shí)上，不同土體壓縮性不同，壓縮曲線形狀也不同，曲線越陡說明隨著壓力增加孔隙比降低越快，土的壓縮性越大。考慮到受壓前后固體顆粒體積不變，壓縮后試樣體積 。 土的特性 側(cè)限壓縮儀（固結(jié)儀） 3p1221ppeeΔpΔea????三、側(cè)限壓縮試驗(yàn) Hohai University 第四章 土的壓縮性與地基沉降計(jì)算 167。它們所表示的是土層中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的增量。測(cè)壓管用來(lái)測(cè)量各分層的孔隙水應(yīng)力的變化