第二章土的壓縮性

1、2 29 9土的壓縮性土的壓縮性 一基本概念一基本概念 土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性土在壓力作用下體積縮小的特性稱為土的壓縮性。試驗研究表明，在一般壓力（試驗研究表明，在一般壓力（100600kN)作用下，作用下，土粒和水的壓縮與土的總壓縮量之比是很微小的，因土粒和水的壓縮與土的總壓縮量之比是很微小的，因此完全可以忽略不計，所以把土的壓縮看作為土中孔此完全可以忽略不計，所以把土的壓縮看作為土中孔隙體積的減小。此時，土粒調(diào)整位置，重行排列，互隙體積的減小。此時，土粒調(diào)整位置，重行排列，互相擠緊。飽和土壓縮時，隨著孔隙體積的減少土中孔相擠緊。飽和土壓縮時，隨著孔隙體積的減少土中孔隙水

2、則被排出。隙水則被排出。 在荷載作用下，透水性大的飽和無粘性土，其壓在荷載作用下，透水性大的飽和無粘性土，其壓縮過程在短時間內(nèi)就可以結(jié)束。相反縮過程在短時間內(nèi)就可以結(jié)束。相反 地，粘性土的透地，粘性土的透水性低，飽和粘性土中的水分只能慢慢排出，因此其水性低，飽和粘性土中的水分只能慢慢排出，因此其壓縮穩(wěn)定所需的時間要比砂土長得多。土的壓縮隨時壓縮穩(wěn)定所需的時間要比砂土長得多。土的壓縮隨時間而增長的過程，稱為間而增長的過程，稱為土的固結(jié)土的固結(jié)，對于飽和粘性土來，對于飽和粘性土來說，土的固結(jié)問題是十分重要的。說，土的固結(jié)問題是十分重要的。 計算地基沉降量時，必須取得土的壓縮性指標(biāo)，在計算地基沉降量

3、時，必須取得土的壓縮性指標(biāo)，在一般工程中，常用不允許土樣產(chǎn)生側(cè)向變形一般工程中，常用不允許土樣產(chǎn)生側(cè)向變形(側(cè)限條件側(cè)限條件)的的室內(nèi)壓縮試驗來測定土的壓縮性指標(biāo)室內(nèi)壓縮試驗來測定土的壓縮性指標(biāo) 。 二、壓縮曲線和壓縮性指標(biāo)二、壓縮曲線和壓縮性指標(biāo) (一一)壓縮試驗和壓縮曲線壓縮試驗和壓縮曲線 Ho為原土高，H為壓縮后土高，s為土在壓力p作用下壓縮量，假設(shè)土粒的體積Vs不變，則土樣空隙體積在壓縮前為eo. Vs ,在壓縮穩(wěn)定后為e.Vs。 為求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比，利用受壓前后為求土樣壓縮穩(wěn)定后的孔隙比，利用受壓前后土粒體土粒體積不變積不變和和土樣橫截面積不變土樣橫截面積不變（側(cè)限壓縮試驗）

4、的兩個條件，（側(cè)限壓縮試驗）的兩個條件，得出受壓前后土粒體積：得出受壓前后土粒體積： AesHAeHAeHVs1)(11000000(1)seeeH 只要測定土樣在只要測定土樣在各級壓力作用下的穩(wěn)定壓縮量各級壓力作用下的穩(wěn)定壓縮量后，就可后，就可按上式算出相應(yīng)的按上式算出相應(yīng)的孔隙比孔隙比e，從而繪制土的，從而繪制土的壓縮曲線壓縮曲線。 壓縮曲線可按壓縮曲線可按兩種方式兩種方式繪制，一種是采用繪制，一種是采用普通直角座普通直角座標(biāo)繪制的曲線標(biāo)繪制的曲線 在常規(guī)試驗中，一般按在常規(guī)試驗中，一般按50、100，200，300，400kPa五級加荷，另一種的橫座標(biāo)則取的常用對五級加荷，另一種的橫座標(biāo)

5、則取的常用對數(shù)取值，即采用數(shù)取值，即采用半對數(shù)直角座標(biāo)紙繪制成曲線半對數(shù)直角座標(biāo)紙繪制成曲線，試驗時，試驗時以以較小的壓力開始，采取小增量多級加荷，并加到較大較小的壓力開始，采取小增量多級加荷，并加到較大的荷載的荷載(例如例如1000kPa)為止為止.e-p曲線e-lgp曲線(二二)土的壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)土的壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù) 壓縮性不同的土，其壓縮性不同的土，其 曲線的形狀是不一樣的。曲線的形狀是不一樣的。曲線愈陡，說明隨著壓力的增加，曲線愈陡，說明隨著壓力的增加， 土孔隙比的減小愈顯土孔隙比的減小愈顯著，因而土的壓縮性愈高，所以，曲線上任一點的切線斜著，因而土的壓縮性愈高，所以，曲線上任一

6、點的切線斜率率a就表示了相應(yīng)于壓力就表示了相應(yīng)于壓力p作用下土的壓縮性：作用下土的壓縮性： pe deadp 土土的壓縮性可用圖中割線的壓縮性可用圖中割線 的斜率表示，設(shè)割的斜率表示，設(shè)割線與橫座標(biāo)的夾角為線與橫座標(biāo)的夾角為 ，則，則， 21MM1221tanppeepea 為了便于應(yīng)用和比較，通常采用為了便于應(yīng)用和比較，通常采用壓力間隔由壓力間隔由 增加到增加到 時所得的壓縮系數(shù)時所得的壓縮系數(shù) 來評定土的壓來評定土的壓縮性。縮性。kPap1001kPap200221a當(dāng) 0.1MPa-1時，為低壓縮性土；當(dāng)0.1MPa-1 0.5MPa-1時，為中壓縮性土；當(dāng) 0.5MPa-1時，為高壓縮

7、性土。21a21a21a 壓縮指數(shù)Cc0.4時，為高壓縮性土。(三三)壓縮模量壓縮模量(側(cè)限壓縮模量側(cè)限壓縮模量) 根據(jù)根據(jù) 曲線，可以求算另一個壓縮性指標(biāo)曲線，可以求算另一個壓縮性指標(biāo)壓壓縮模量縮模量。它的定義是土在。它的定義是土在完全側(cè)限條件下的豎向附加壓應(yīng)完全側(cè)限條件下的豎向附加壓應(yīng)力力與與相應(yīng)的應(yīng)變增量之比值相應(yīng)的應(yīng)變增量之比值。土的壓縮模量可根據(jù)下式計。土的壓縮模量可根據(jù)下式計算：算： 亦稱側(cè)限壓縮模量，以便與一般材料在無側(cè)限條件亦稱側(cè)限壓縮模量，以便與一般材料在無側(cè)限條件下簡單拉伸或壓縮時的彈性模量相區(qū)別。下簡單拉伸或壓縮時的彈性模量相區(qū)別。pe aeHHpES111sE當(dāng)Es15

8、MPa時，為低壓縮性土(四四)土的回彈曲線和再壓縮曲線土的回彈曲線和再壓縮曲線 三、土的變形模量三、土的變形模量 土的壓縮性指標(biāo)，除從土的壓縮性指標(biāo)，除從室內(nèi)壓縮試驗測定室內(nèi)壓縮試驗測定外，還可以外，還可以通過通過現(xiàn)場原位測試現(xiàn)場原位測試取得。例如可以通過載荷試驗或旁壓試取得。例如可以通過載荷試驗或旁壓試驗所測得的驗所測得的地基沉降地基沉降(或土的變形或土的變形)與與壓力之間近似的比例壓力之間近似的比例關(guān)系關(guān)系，從而利用地基沉降的彈性力學(xué)公式來反算土的變形，從而利用地基沉降的彈性力學(xué)公式來反算土的變形模量。模量。 (一一)以載荷試驗測定土的變形模量以載荷試驗測定土的變形模量 地基土載荷試驗是工

9、程地質(zhì)勘察工作中的一項原位地基土載荷試驗是工程地質(zhì)勘察工作中的一項原位測試。試驗前先在現(xiàn)場試坑中豎立測試。試驗前先在現(xiàn)場試坑中豎立 載荷架，使施加的荷載荷架，使施加的荷載通過承壓板載通過承壓板(或稱壓板或稱壓板)傳到地層中去，以便測試巖、土傳到地層中去，以便測試巖、土的力學(xué)性質(zhì)，的力學(xué)性質(zhì)， 包括測定地基變形橫量，地基承載力以及包括測定地基變形橫量，地基承載力以及研究土的濕陷性質(zhì)等。研究土的濕陷性質(zhì)等。 圖圖2-31所示兩種千斤頂型式的載荷架，其構(gòu)造一般所示兩種千斤頂型式的載荷架，其構(gòu)造一般由加荷穩(wěn)壓裝置，反力裝置及觀測裝置三部分組成。由加荷穩(wěn)壓裝置，反力裝置及觀測裝置三部分組成。 根據(jù)各級荷

10、載及其相應(yīng)的根據(jù)各級荷載及其相應(yīng)的(相對相對)穩(wěn)定沉降的觀測數(shù)值，穩(wěn)定沉降的觀測數(shù)值，即可采用適當(dāng)?shù)谋壤呒纯刹捎眠m當(dāng)?shù)谋壤呃L制荷載繪制荷載p與與穩(wěn)定沉降穩(wěn)定沉降s的關(guān)系曲的關(guān)系曲線線( 曲線曲線)，必要時還可繪制各級荷載下的，必要時還可繪制各級荷載下的沉降沉降與與時間時間的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線( 曲線曲線)。下圖為一些代表性土類。下圖為一些代表性土類的的 曲線。其中曲線的開始部分往往接近于直線，曲線。其中曲線的開始部分往往接近于直線，與直線段終點與直線段終點1對應(yīng)的荷載稱為地基的對應(yīng)的荷載稱為地基的比例界限荷載比例界限荷載，相，相當(dāng)于地基的當(dāng)于地基的臨塑荷載臨塑荷載。一般。一般地基承載力設(shè)計

11、值取接近于或地基承載力設(shè)計值取接近于或稍超過此比例界限值稍超過此比例界限值。所以通常將地基的變形按直線變形。所以通常將地基的變形按直線變形階段，以彈性力學(xué)公式，即按彈性力學(xué)公式來反求地基土階段，以彈性力學(xué)公式，即按彈性力學(xué)公式來反求地基土的的變形模量變形模量，其計算公式如下：，其計算公式如下：sp tssp 21011p bEs為地基土的泊松比；為沉降影響系數(shù)，方形承壓板取0.88，圓形承壓板取0.79；b為承壓板的邊長或直徑；s1為比例界限p1對應(yīng)的沉降。 (二二)變形模量與壓縮模量的關(guān)系變形模量與壓縮模量的關(guān)系 如前所述，如前所述，土的變形模量是土體在無側(cè)限條件下的應(yīng)土的變形模量是土體在無

12、側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值力與應(yīng)變的比值；而；而土的壓縮模量則是土體在完全側(cè)限條土的壓縮模量則是土體在完全側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。 與與 兩者在理論上是完全兩者在理論上是完全可以互換算的?？梢曰Q算的。 從側(cè)向不允許膨脹的壓縮試驗土樣中取一微單元體從側(cè)向不允許膨脹的壓縮試驗土樣中取一微單元體進行分析，可得進行分析，可得 與與 兩者具有如下關(guān)系兩者具有如下關(guān)系0EsE200211 21SSEEEK0EsE20211 21K 0sEE泊松比是材料橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值k0 的經(jīng)驗值土的種類和狀態(tài)k0碎石土0.180.250.150.200.950.90沙土0.250

13、.330.200.250.900.83粉土0.330.250.83粉質(zhì)粘土堅硬狀態(tài)0.330.250.83可塑狀態(tài)0.430.300.74軟塑及流塑狀態(tài)0.530.350.62粘土堅硬狀態(tài)0.330.250.83可塑狀態(tài)0.530.350.62軟塑及流塑狀態(tài)0.720.420.39210 地基的最終沉降量地基的最終沉降量 一、按分層總和法計算一、按分層總和法計算 地基的最終沉降量，通常采用地基的最終沉降量，通常采用分層總和法分層總和法進進行計算，即在地基沉降計算深度范圍內(nèi)劃分為若行計算，即在地基沉降計算深度范圍內(nèi)劃分為若干分層計算干分層計算各分層的壓縮量各分層的壓縮量，然后求其總和，計，然后求

14、其總和，計算時應(yīng)先按算時應(yīng)先按基礎(chǔ)荷載基礎(chǔ)荷載、基礎(chǔ)形狀基礎(chǔ)形狀和和尺寸尺寸，以及，以及土土的有關(guān)指標(biāo)求得土中應(yīng)力的分布的有關(guān)指標(biāo)求得土中應(yīng)力的分布(包括基底附加壓包括基底附加壓力，地基中的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力力，地基中的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力)。 計算地基最終沉降量的分層總和法，通常計算地基最終沉降量的分層總和法，通常假假定定地基土壓縮時不允許側(cè)向變形地基土壓縮時不允許側(cè)向變形(膨脹膨脹)，即采用，即采用側(cè)側(cè)限條件下限條件下的壓縮性指標(biāo)，為了彌補這樣得到的沉的壓縮性指標(biāo)，為了彌補這樣得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心點下的附加應(yīng)降量偏小的缺陷，通常取基底中心點下的附加應(yīng)力進行計算。力進行計算。

15、1、薄壓縮土層的沉降計算、薄壓縮土層的沉降計算 當(dāng)基礎(chǔ)底面以下可壓縮土層當(dāng)基礎(chǔ)底面以下可壓縮土層較薄且其下為不可壓縮的巖層較薄且其下為不可壓縮的巖層時，時，般當(dāng)可壓縮土層厚度般當(dāng)可壓縮土層厚度H小小于基底寬度于基底寬度b的的12時時(圖圖234)，由于基底摩阻力和巖層層，由于基底摩阻力和巖層層面摩阻力對可壓縮土層的限制面摩阻力對可壓縮土層的限制作用，土層壓縮時只出現(xiàn)很少的側(cè)向變形，因而認(rèn)為它與作用，土層壓縮時只出現(xiàn)很少的側(cè)向變形，因而認(rèn)為它與壓縮儀中土樣的受力和變形條件很相近，地基的最終沉降壓縮儀中土樣的受力和變形條件很相近，地基的最終沉降量量S(m)就可直接利用公式就可直接利用公式,即得：即

16、得：1211eesHe式中式中 H 薄可壓縮土層的厚度，薄可壓縮土層的厚度，m， 根據(jù)薄土層頂面處和底面處自重應(yīng)力根據(jù)薄土層頂面處和底面處自重應(yīng)力 (即初始壓力即初始壓力 ）的平均值從土的壓縮曲線上查得的相）的平均值從土的壓縮曲線上查得的相應(yīng)的孔隙比；應(yīng)的孔隙比； 根據(jù)薄土層的頂面處和底面處自重應(yīng)力根據(jù)薄土層的頂面處和底面處自重應(yīng)力 平平均值與附加應(yīng)力平均值均值與附加應(yīng)力平均值 (即壓力增量即壓力增量 ，此處近似等，此處近似等于基底平均附加壓力于基底平均附加壓力 )之和之和(即總壓應(yīng)力即總壓應(yīng)力 )，從土的壓縮曲線上得到的相應(yīng)的孔隙比。從土的壓縮曲線上得到的相應(yīng)的孔隙比。 實際上，大多數(shù)地基的

17、可壓縮土層較厚而且是成層實際上，大多數(shù)地基的可壓縮土層較厚而且是成層的。下面討論較厚且成層可壓縮土層的沉降計算。的。下面討論較厚且成層可壓縮土層的沉降計算。1e2eczp0pzcp2c1p2、較厚且成層可壓縮土層的沉降計算方法與步驟、較厚且成層可壓縮土層的沉降計算方法與步驟（1）按比例尺繪制地基土層剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖；）按比例尺繪制地基土層剖面圖和基礎(chǔ)剖面圖；（2）地基土的分層。分層厚度一般?。┑鼗恋姆謱?。分層厚度一般取0.4b或或1-2m,此外此外,成層土的界面和地下水面是當(dāng)然的分層面；成層土的界面和地下水面是當(dāng)然的分層面；（3）地基豎向自重應(yīng)力的計算。分別計算基底處、土層）地基豎向自重應(yīng)

18、力的計算。分別計算基底處、土層層面處及地下水位面處的自重應(yīng)力，并畫在基礎(chǔ)中心線層面處及地下水位面處的自重應(yīng)力，并畫在基礎(chǔ)中心線的左側(cè)；的左側(cè)；（4）計算基礎(chǔ)底面中心點下各分層界面處的附加應(yīng)力）計算基礎(chǔ)底面中心點下各分層界面處的附加應(yīng)力 ，并畫在基礎(chǔ)中心線的右側(cè)；，并畫在基礎(chǔ)中心線的右側(cè)；（5）計算地基各分層自重應(yīng)力平均值（）計算地基各分層自重應(yīng)力平均值（ ）和自）和自重應(yīng)力平均值與附加應(yīng)力平均值之和重應(yīng)力平均值與附加應(yīng)力平均值之和（ ）；）；z211ciciip22112ziziciciip（6）由土的壓縮曲線分別依由土的壓縮曲線分別依 ；（7）確定地基沉降計算深度（地基壓縮層深度）。所謂）確

19、定地基沉降計算深度（地基壓縮層深度）。所謂地基沉降計算深度地基沉降計算深度是指自基礎(chǔ)底面向下需要計算壓縮變是指自基礎(chǔ)底面向下需要計算壓縮變形所到達的深度，亦稱形所到達的深度，亦稱地基壓縮層深度地基壓縮層深度。該深度以下土。該深度以下土層的壓縮變形值小到可以忽略不計。地基沉降計算深度層的壓縮變形值小到可以忽略不計。地基沉降計算深度的下限，一般的下限，一般取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的取地基附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的20%處處，即即 處，在該深度以下如有高壓縮性土，則應(yīng)處，在該深度以下如有高壓縮性土，則應(yīng)繼續(xù)向下計算至繼續(xù)向下計算至 處：計算精度均為處：計算精度均為5kPa。（8）計算地基各分層的沉降量

20、：）計算地基各分層的沉降量：（9）計算地基最終沉降量：）計算地基最終沉降量：iiiieepp2121,確定cz2 .0cz1 . 0isiiiiiiiiiiiiiiHEpHeppaHeeeHs11211211)(1niiss12 211 11 地基變形與時間的關(guān)系地基變形與時間的關(guān)系 一、飽和土的有效應(yīng)力原理一、飽和土的有效應(yīng)力原理 前述在研究土中自重應(yīng)力分布時，前述在研究土中自重應(yīng)力分布時， 都只考慮土中都只考慮土中某單位面積上的平均應(yīng)力。實際上，如圖某單位面積上的平均應(yīng)力。實際上，如圖248(a)所示，所示，土中任意截面土中任意截面(0-0截面截面)上都包括有土粒和粒間孔隙的面上都包括有土

21、粒和粒間孔隙的面積在內(nèi)，只有通過土粒接觸點傳遞的粒間應(yīng)力，才能使積在內(nèi)，只有通過土粒接觸點傳遞的粒間應(yīng)力，才能使土粒彼此擠緊，從而引起土體的變形，而粒間應(yīng)力又是土粒彼此擠緊，從而引起土體的變形，而粒間應(yīng)力又是影響土體強度的一個重要因素，所以粒間應(yīng)力又稱為影響土體強度的一個重要因素，所以粒間應(yīng)力又稱為有有效應(yīng)力效應(yīng)力。同時，通過土中孔隙傳遞的壓應(yīng)力，稱為。同時，通過土中孔隙傳遞的壓應(yīng)力，稱為孔隙孔隙壓力壓力，孔隙壓力包括孔隙中的，孔隙壓力包括孔隙中的水壓應(yīng)力水壓應(yīng)力和和氣壓應(yīng)力氣壓應(yīng)力。產(chǎn)。產(chǎn)生于土中孔隙水傳遞的壓應(yīng)力，稱為生于土中孔隙水傳遞的壓應(yīng)力，稱為孔隙水壓力孔隙水壓力。飽和。飽和土中的孔

22、隙水壓力有土中的孔隙水壓力有靜止孔隙水壓力靜止孔隙水壓力和和超靜孔隙水壓力超靜孔隙水壓力之分之分 為了研究有效應(yīng)力，取飽和土單元體中任一水平斷為了研究有效應(yīng)力，取飽和土單元體中任一水平斷面，但并不切斷任何一個固體粒，而只是通過土粒之間的面，但并不切斷任何一個固體粒，而只是通過土粒之間的那些接觸面，如圖那些接觸面，如圖248(b)所示。圖中橫截面面積為，應(yīng)所示。圖中橫截面面積為，應(yīng)力等于該單元體以上土、水自重或外荷，此應(yīng)力則稱為總力等于該單元體以上土、水自重或外荷，此應(yīng)力則稱為總應(yīng)力應(yīng)力。在。在b-b截面上，作用在孔隙面積上的截面上，作用在孔隙面積上的(超靜超靜)孔隙水孔隙水壓力壓力u(注意超靜

23、孔隙水壓力不包括靜止孔隙水壓力，而超注意超靜孔隙水壓力不包括靜止孔隙水壓力，而超靜孔隙水壓力又往往簡稱孔隙水壓力靜孔隙水壓力又往往簡稱孔隙水壓力)，而各力的豎向分，而各力的豎向分量之和稱為有效應(yīng)力量之和稱為有效應(yīng)力，具有關(guān)系式：，具有關(guān)系式：uu 因此得出結(jié)論：因此得出結(jié)論：飽和土中任意點的總應(yīng)力飽和土中任意點的總應(yīng)力，總是等，總是等于有效應(yīng)力于有效應(yīng)力與與(超靜超靜)孔隙水壓力孔隙水壓力u之和；或土中任意點之和；或土中任意點的有效應(yīng)力的有效應(yīng)力，總是等于總應(yīng)力，總是等于總應(yīng)力，減去，減去(超靜超靜)孔隙水壓孔隙水壓力力u。 二、飽和土的滲透固結(jié)二、飽和土的滲透固結(jié) 一般認(rèn)為當(dāng)土中孔隙體積的一

24、般認(rèn)為當(dāng)土中孔隙體積的80以上為水充滿時，土以上為水充滿時，土中雖有少量氣體存在，但大都是封閉氣體，就可視為飽和中雖有少量氣體存在，但大都是封閉氣體，就可視為飽和土。土。 如前所述，飽和土在壓力作用下，孔隙中的一些自由如前所述，飽和土在壓力作用下，孔隙中的一些自由水將隨時間而逐漸被排出，同時孔隙體積也隨著縮小，這水將隨時間而逐漸被排出，同時孔隙體積也隨著縮小，這個過程稱為飽和土的個過程稱為飽和土的滲透固結(jié)滲透固結(jié)或或主固結(jié)主固結(jié)。 飽和土的滲透固結(jié)，可借助彈簧活塞模型來說明。如飽和土的滲透固結(jié)，可借助彈簧活塞模型來說明。如圖圖249所示，所示， 設(shè)想以彈簧來模擬土骨設(shè)想以彈簧來模擬土骨架，圓筒

25、內(nèi)的水就相當(dāng)于土架，圓筒內(nèi)的水就相當(dāng)于土孔隙中的水，則此模型可以孔隙中的水，則此模型可以用來說明飽和土在滲透固結(jié)用來說明飽和土在滲透固結(jié)中，土骨架和孔隙水對壓力中，土骨架和孔隙水對壓力的分擔(dān)作用，即施加在飽和的分擔(dān)作用，即施加在飽和土上的外壓力開始時全部由土上的外壓力開始時全部由土中水承擔(dān)，隨著土孔隙中土中水承擔(dān)，隨著土孔隙中一些自由水的擠出，外壓力逐漸轉(zhuǎn)嫁給土骨架，直到全部一些自由水的擠出，外壓力逐漸轉(zhuǎn)嫁給土骨架，直到全部由土骨架承擔(dān)為止。當(dāng)在加壓的那一瞬間由土骨架承擔(dān)為止。當(dāng)在加壓的那一瞬間,由于由于 所所以，以， ，而當(dāng)固結(jié)變形完全穩(wěn)定時，則，而當(dāng)固結(jié)變形完全穩(wěn)定時，則，u0。因此；。因

26、此；只要土中孔隙水壓力還存在，就意味著只要土中孔隙水壓力還存在，就意味著土的滲透固結(jié)變形尚未完成。換句話說，飽和土的固結(jié)就土的滲透固結(jié)變形尚未完成。換句話說，飽和土的固結(jié)就是孔隙水壓力的消散和有效應(yīng)力相應(yīng)增長的過程。是孔隙水壓力的消散和有效應(yīng)力相應(yīng)增長的過程。zu0z 三、三、太沙基一維固結(jié)理論太沙基一維固結(jié)理論 為求飽和土層在滲透固結(jié)過程中任意時間的變形，通為求飽和土層在滲透固結(jié)過程中任意時間的變形，通常采用太沙基常采用太沙基(K.Terzaghi，1925)提出的一維固結(jié)理論進提出的一維固結(jié)理論進行計算。其行計算。其適用條件適用條件為荷載面積遠大于壓縮土層的厚度，為荷載面積遠大于壓縮土層的

27、厚度，地基中孔隙水主要沿豎向滲流。地基中孔隙水主要沿豎向滲流。對于堤壩及其地基，孔隙對于堤壩及其地基，孔隙水主要沿二個方向滲流，屬于二維固結(jié)問題，對于高層房水主要沿二個方向滲流，屬于二維固結(jié)問題，對于高層房屋地基，則應(yīng)考慮三維固結(jié)問題。屋地基，則應(yīng)考慮三維固結(jié)問題。 如圖如圖250(a)所示的是一維固結(jié)的情況之一，其中厚度所示的是一維固結(jié)的情況之一，其中厚度為為H的飽和粘性土層的頂面是透水的、而其底面則不透水。的飽和粘性土層的頂面是透水的、而其底面則不透水。假使該土層在自重作用下的固結(jié)已經(jīng)完成，只是由于透水假使該土層在自重作用下的固結(jié)已經(jīng)完成，只是由于透水面上一次施加的連續(xù)均布荷載才引起土層的固結(jié)。一維固面上一次施加的連續(xù)均布荷載才引起土層的固結(jié)。一維固結(jié)理論的基本假設(shè)如下：結(jié)理論的基本假設(shè)如下： 1土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的；土是均質(zhì)、各向同性和完全飽和的； 2土粒和孔隙水都是不可