土力學(xué)之土的壓縮性與地基沉降計算三

巖土工程研究所《土力學(xué)1》之第四章土的壓縮性與地基沉降計算11月8日習(xí)題討論課范圍：第三章內(nèi)容：

小測驗

習(xí)題討論、方法討論難點(diǎn)討論、其它討論提示

答疑時間：晚8：00–10：00地點(diǎn)：本章提要本章特點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)第四章：土的壓縮性與地基沉降計算土的壓縮性-測試方法和指標(biāo)地基的最終沉降量-分層總合法地基的沉降過程-飽和土滲流固結(jié)理論

有一些較嚴(yán)格的理論有較多經(jīng)驗性假設(shè)和公式

應(yīng)力歷史及先期固結(jié)壓力不同條件下的總沉降量計算滲流固結(jié)理論及參數(shù)土的壓縮變形問題土的壓縮性與地基沉降計算試驗方法壓縮性指標(biāo)沉降的大小沉降的過程土的壓縮性測試方法一維壓縮性及其指標(biāo)地基的最終沉降量計算飽和土體的滲流固結(jié)理論作業(yè)4-2(用Es1-2計算,不計沉降計算經(jīng)驗系數(shù)s

粗砂可以按一層計算)4-3(D=1.5m,考慮沉降計算經(jīng)驗修正系數(shù)，p0=fk)4-6（按一層計算）4-7(1)(2)(3)(4)(6)§4.1概述§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論第四章：土的壓縮性與地基沉降計算§4.1概述

墨西哥某宮殿左部：1709年

右部：1622年

地基：20多米厚粘土工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固§4.1概述

工程實例Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸§4.1概述

工程實例基坑開挖，引起陽臺裂縫§4.1概述

新建筑引起原有建筑物開裂§4.1概述

工程實例高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除§4.1概述

工程實例建筑物立面高差過大47m3915019419917587沉降曲線(mm)工程實例建筑物過長：長高比7.6:1§4.1概述

§4.1概述

壓縮性測試最終沉降量沉降速率§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)一維壓縮：基本方法復(fù)雜條件：修正一維固結(jié)三維固結(jié)室內(nèi)：三軸壓縮

側(cè)限壓縮室外：荷載試驗

旁壓試驗§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論概述主線、重點(diǎn)：一維問題！§4.1概述

§4.2土的壓縮性測試方法§4.3一維壓縮性及其指標(biāo)§4.4地基的最終沉降量計算§4.5飽和土體的滲流固結(jié)理論第四章：土的壓縮性與地基沉降計算§4.2土的壓縮性測試方法土的變形特性測定方法現(xiàn)場試驗荷載試驗旁壓試驗三軸應(yīng)力狀態(tài)側(cè)限壓縮試驗三軸壓縮試驗其他特殊試驗室內(nèi)試驗一維問題§4.2土的壓縮性測試方法常規(guī)三軸壓縮試驗試樣圍壓

力3閥門閥門馬達(dá)橫梁量力環(huán)百分表量水管孔壓量測類型施加

3施加

1-3量測固結(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)不排水孔隙水壓力常用試驗類型§4.2土的壓縮性測試方法變形模量：泊松比：一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線1Ei1Et土的一般化的應(yīng)力應(yīng)變曲線彈性模量固結(jié)排水試驗與圍壓有關(guān)非線性（彈塑性）剪脹性§4.2土的壓縮性測試方法固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設(shè)備：杠桿比例1:10變形測量設(shè)備側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量§4.2土的壓縮性測試方法施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載百分表加壓上蓋試樣透水石護(hù)環(huán)環(huán)刀壓縮容器側(cè)限壓縮試驗P1s1e1e0ptest測定：

軸向壓縮應(yīng)力

軸向壓縮變形P2s2e2P3s3e3§4.2土的壓縮擇性測試方磚法側(cè)限壓縮祥試驗側(cè)限變形獵（壓縮）障模量：壓縮曲線者及特點(diǎn)土的一般化的壓縮曲線1Es1Eez=pz非線性彈塑性加載：卸載和重加載：§4.2土的壓縮至性測試方調(diào)法常規(guī)三斃軸與側(cè)光限壓縮反試驗應(yīng)力應(yīng)變膝關(guān)系曲線勵的比較常規(guī)三香軸：存在破壞欺應(yīng)力側(cè)限壓蹦縮試驗腔：不存在破林壞應(yīng)力存在體屋積壓縮孟極限z=pz側(cè)限壓縮試驗常規(guī)三軸試驗§4.派2土的壓閑縮性測返試方法常規(guī)三軸復(fù)與側(cè)限壓遷縮試驗變形模量E與側(cè)限變況形模量Es間的關(guān)系則:E<北Es虎克定姨律側(cè)限條緒件§4.2土的壓縮慧縮性測浪試方法土體變形獲的機(jī)理彈性變形

接觸點(diǎn)處彈性變形彈性撓曲變形顆粒翻轉(zhuǎn)的可逆性封閉氣泡受壓塑性變形

大孔隙消失接觸點(diǎn)顆粒破碎顆粒相對滑移扁平顆粒斷裂土體的變腔形特性土體的特虜點(diǎn)：散粒墊體體應(yīng)變粉主要由搞孔隙體靠積變化禍引起剪應(yīng)變主帽要由土顆爭粒的大小墊和排列形棄態(tài)變化引獨(dú)起§4.偷2土的壓步縮性測擦試方法土的本構(gòu)棗模型1E1-3f11-31121-311234線彈性-理想塑襲性非線性彈感性彈塑性荷載試驗含與旁壓試怖驗自學(xué)§4.2土的壓縮日性測試方澡法§4.1概述§4.舒2土的壓縮蝕性測試方宗法§4.膽3一維壓縮報性及其指項標(biāo)§4.外4地基的最倦終沉降量紹計算§4.閘5飽和土體亭的滲流固私結(jié)理論第四章多：土的壓較縮性與事地基沉座降計算§4.圖3一維壓縮捆性及其指普標(biāo)一維壓沖縮性及倘其指標(biāo)-武p（或躺）曲塔線e–恢p（或煮）曲終線e–貢lgp（或lg）曲線先期固脈結(jié)壓力原位壓縮豪曲線及原亂位再壓縮豬曲線由側(cè)限病壓縮試橡驗整理宵得到的正三條常純用曲線§4.3一維壓縮利性及其指郊標(biāo)側(cè)限壓縮蜓試驗百分表試樣環(huán)刀P1S1e1e0ptestP2S2e2P3S3e3已知：試樣初始川高度H0試樣初始啞孔隙比e0試驗結(jié)果閣：每級壓力p作用下，視試樣的壓漂縮變形S§4.朵3一維壓罪縮性及輩其指標(biāo)初始加載卸載再加載一次加載側(cè)限壓總縮試驗卸載和再針加載曲線p在試驗曲張線的卸載事和再加載砌段，土樣解的變形特唉性同初始慎加載段明斷顯不同，瞇前者的剛?cè)苟容^大在再加載鎖段，當(dāng)應(yīng)打力超過卸藝載時的應(yīng)嘴力p時，曲線駕逐漸接近敞一次加載涉曲線卸載和再訪加載曲線蹦形成滯回訊圈§4.3一維壓縮產(chǎn)性及其指瞧標(biāo)側(cè)限壓淋縮試驗應(yīng)力歷史墊及影響土體在麥歷史上租所承受胡過的應(yīng)快力情況哪（包括梢最大應(yīng)攀力等）姐稱為應(yīng)力歷嗚史初始加載卸載再加載p應(yīng)力歷史桶的影響非鋤常顯著土樣在A和B點(diǎn)所處的燭應(yīng)力狀態(tài)隔完全相同諒，但其變奏形特性差附別很大AB§4.3一維壓縮未性及其指棋標(biāo)-確p曲線初始加載Es卸載和重倦加載EeP1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e31Es1Eep(kPa)=s/H0體積壓始縮系數(shù)舅：單位壓默應(yīng)力變么化引起黎的單位際體積的苗體積變真化側(cè)限壓縮訪（變形）朋模量KPa苗,MPa§4.雜3一維壓縮選性及其指缸標(biāo)1e0e孔隙固體顆粒H0Se側(cè)限壓師縮試驗由三相草燭圖：可得到e-p關(guān)系§4.切3一維壓縮炕性及其指習(xí)標(biāo)e-p曲線ep01002003000.60.70.80.91.0ep(kPa)不同土黨的壓縮縮慧系數(shù)不棗同，a越大，拔土的壓計縮性越民大同種土宇的壓縮爬系數(shù)a不是常應(yīng)數(shù)，與永應(yīng)力p有關(guān)通常用a1-2即應(yīng)力尚范圍為100略-20望0k襪Pa的a值對不吵同土的浴壓縮性柜進(jìn)行比堵較壓縮系數(shù)KPa-1，MPa-1§4.3一維壓縮盜性及其指弓標(biāo)e-p曲線–壓縮系數(shù)a土的類別a1-2(MPa-1)高壓縮性土>0.5中壓縮性土0.1-0.5低壓縮性土<0.1壓縮系康數(shù)a1-2常用作社比較土夸的壓縮有性大小壓縮系數(shù)：01002003000.60.70.80.91.0epep(kPa)§4.3一維壓縮懼性及其指醒標(biāo)壓縮系數(shù)側(cè)限壓縮崇模量體積壓搏縮系數(shù)壓縮指標(biāo)浩間的關(guān)系1e0e孔隙固體顆粒e§4.涼3一維壓墓縮性及長其指標(biāo)10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-l兔gp曲線Ce回彈指數(shù)

（再壓縮指數(shù)）Ce<<鋪Cc，一般Ce≈0.1絮-0.2里Cc特點(diǎn)：在壓力較將大部分，軋接近擔(dān)直線段指標(biāo)：反映了土遵的應(yīng)力歷星史壓縮指數(shù)§4.察3一維壓縮牧性及其指虎標(biāo)指標(biāo)名稱定義曲線Es側(cè)限壓縮模量p/-p曲線mv體積壓縮系數(shù)/pa壓縮系數(shù)-e/pe-p曲線Cc壓縮指數(shù)-e/(lgp)e-lg(p)曲線Ce回彈指數(shù)-e/(lgp)側(cè)限壓縮宜試驗指標(biāo)走匯總§4.3一維壓舌縮性及召其指標(biāo)先期固狗結(jié)壓力先期固結(jié)存壓力：土層歷史六上所經(jīng)受坑到的最大序壓力pp=s：正常固割結(jié)土p>s：超固結(jié)土p<s：欠固結(jié)土OCR=六1：正常固鹽結(jié)OCR>超1：超固結(jié)OCR<璃1：欠固結(jié)超固結(jié)軟比：如土層雪當(dāng)前承饞受的自稱重壓力置為s相同s時，一般OCR越大，霜土越密稻實，壓股縮性越儉小§4.蹲3一維壓縮潛性及其指蒼標(biāo)ep(l杰g)正常固京結(jié)土的潔原位壓際縮曲線傍：直線正常固結(jié)狀土初始壓切縮曲線§4.儀3一維壓縮懂性及其指肢標(biāo)ep(lg)在先期鎮(zhèn)固結(jié)壓昂力p附近發(fā)生彼轉(zhuǎn)折，據(jù)瘡此可確定竄p先期固桐結(jié)壓力BACDpAB：沉積過絲式程，到B點(diǎn)應(yīng)力為pBC：取樣綱過程，蹲應(yīng)力減丘小，先命期固結(jié)衡壓力為pCD：壓縮試米驗曲線，股開始段位頓于再壓縮拉曲線上，友后段趨近板原位壓縮巷曲線原位壓縮曲線沉積過程取樣過程壓縮試驗§4.3一維壓府縮性及炮其指標(biāo)ep(lg)CD在e-lgp曲線上，迫找出曲率拳最大點(diǎn)m作水平線m1作m點(diǎn)切線m2作m1,m泳2的角分陽線m3m3與試驗題曲線的便直線段牢交于點(diǎn)BB點(diǎn)對應(yīng)釘于先期侄固結(jié)壓戶力pmrmin123p先期固結(jié)他壓力p的確定Cas畏agr質(zhì)and主e法AB§4.心3一維壓連縮性及知其指標(biāo)原位壓揉縮及原童位再壓勵縮曲線水位上升土層剝蝕冰川融化引起卸載，使土處于

回彈狀態(tài)正常固結(jié)寬土:超固結(jié)土:原狀土的原位壓縮曲線：客觀存在的，無法直接得到？沉積ab取樣bb室內(nèi)試欲驗bc司dep(lg)d原狀土的原位再壓縮曲線：客觀存在的，無法直接得到？§4.3一維壓縮途性及其指裹標(biāo)原位初川始壓縮魔曲線的息推求基本假定居：取樣后不初回彈，即丑土樣取出懷后孔隙比筋保持不變培，(e0,s)點(diǎn)位于容原狀土齡初始壓進(jìn)縮或再題壓縮曲積線上壓縮指數(shù)Cc和回彈手指數(shù)Ce為常數(shù)試驗曲線騰上的0.4網(wǎng)2e0點(diǎn)不受幕到擾動皮影響，召未受擾腸動的原級位初始廣壓縮曲湖線也應(yīng)波相交于甩該點(diǎn)§4.氏3一維壓縮傲性及其指澤標(biāo)0.1自1妙10腥p(帶100k參Pa)1.00.80.60.4ee00.4勺2e0擾動增加原狀樣重塑樣不同擾動瓦程度試樣隆的室內(nèi)壓記縮曲線§4.3一維壓縮舅性及其指發(fā)標(biāo)p(lg)正常固挺結(jié)土原故位壓縮模曲線的授推求對正常袋固結(jié)土激先期固誰結(jié)壓力矩p=s(e0,p)位于原位執(zhí)壓縮曲線竄上以0.使42e0在壓縮曲州線上確定C點(diǎn)通過B、C兩點(diǎn)的直侵線即為所抽求的原位蓄壓縮曲線推定方音法原位壓縮曲線§4.3一維壓先縮性及葵其指標(biāo)p(lg)超固結(jié)土繳原位再壓假縮曲線的虧推求確定p,s的作用顫線因為p>s,點(diǎn)D(e0,s)位于再壓鞠縮曲線上過D點(diǎn)作斜率萬為Ce的直線DB，DB為原位再司壓縮曲線以0.父42e0在壓縮洽曲線上師確定C點(diǎn)，BC為原位達(dá)初始壓親縮曲線DBC即為所求選的原位再渣壓縮和壓讀縮曲線推定方法原位再壓縮曲線§4.3一維壓合縮性及四其指標(biāo)小奏結(jié)-礦p（或題）曲線e–醬p（或饅）曲禾線e–狐lgp（或lg）曲線先期固結(jié)臂壓力原位壓縮匹曲線及原桌位再壓縮假曲線由側(cè)限壓因縮試驗整怎理得到的殲三條常用兵曲線§4.埋1概述§4.失2土的壓乏縮性測嘆試方法§4.址3一維壓磨縮性及暮其指標(biāo)§4.4地基的最泛終沉降量炭計算§4.5飽和土?xí)w的滲各流固結(jié)詞理論第四章：土的壓強(qiáng)縮性與蔽地基沉內(nèi)降計算§4.4地基的攤最終沉狼降量計票算tS粘性土吊地基的軌沉降量S由機(jī)理游不同的瓶三部分魔沉降組驕成：初始瞬囑時沉降Sd：在不排水攻條件下，誦由剪應(yīng)變膜引起側(cè)向墾變形導(dǎo)致主固結(jié)沉熱降Sc：由超靜孔艘壓消散導(dǎo)楊致的沉降殿，通常是緞地基變形珠的主要部蜂分次固結(jié)沉賤降Ss：由于土斧骨架的灑蠕變特融性引起耍的變形粘性地陰基的沉灰降類型Sd：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降總變形：§4.4地基的鉤最終沉偷降量計霸算地基的最擦終沉降量餅計算最終沉罩降量S∞：t∞時地基最殿終沉降穩(wěn)生定以后的匯最大沉降池量，不考展慮沉降過常程。不可壓縮層可壓縮層σz=pp以一維驕側(cè)限應(yīng)替力狀態(tài)包土的壓?？s特性訂為基礎(chǔ)往的分層總推和法計算方法：§4.男4地基的最耳終沉降量旱計算地基的最貧終沉降量礦計算單一土層認(rèn)一維壓縮千問題地基最終農(nóng)沉降量分片層總和法地基沉降癢計算的若學(xué)干問題§4.蓋4地基的最攤終沉降量蝕計算HH/2H/2,e1單一土覽層一維買壓縮問跡題計算簡概圖pσz=p壓縮前壓縮后（a）e-p曲線（b）e-l俱gp曲線§4.4地基的隔最終沉梢降量計煙算計算公式甲：e-p曲線單一土層程一維壓縮角問題ee1e2p1p2pp自重應(yīng)力狀態(tài)附加應(yīng)力狀態(tài)§4.倦4地基的尼最終沉笨降量計鐘算優(yōu)點(diǎn):可使用蛇推定的聽原位壓傭縮和再帳壓縮曲亮線可考慮沃土層的選應(yīng)力歷瞇史，區(qū)呈分正常桶固結(jié)土旺和超固魚結(jié)土分注別進(jìn)行絨計算計算公式戒：e-lg遍p曲線單一土層客一維壓縮北問題§4.塑4地基的最癢終沉降量秘計算計算公式練：e-lg留p曲線-正常固結(jié)厲土單一土層敬一維壓縮朋問題可使用推化定的原位攻壓縮曲線乳的Cc值進(jìn)行殊計算：p(lg)推定的原位壓縮曲線實驗室試驗結(jié)果Cc§4.4地基的傍最終沉犧降量計艦算計算公式衣：e-l引gp曲線-超固結(jié)土單一土寺層一維彎壓縮問堆題可使用推播定的原位建壓縮和再差壓縮曲線豆的Cc和Ce值進(jìn)行且計算：pp(lg)推定的原位壓縮曲線推定的原位再壓縮曲線CcCe當(dāng)p2>p當(dāng)p2<p§4.4地基的最悄終沉降量撕計算pH,e1epH/2H/2σz=p計算步驟姨：單一土層抹一維壓縮視問題確定：查定：算定：以公式為例e1e2pp1p2§4.4地基的最至終沉降量跡計算理論上門不夠完羽備，缺前乏統(tǒng)一稅理論,是一個半念經(jīng)驗性方者法假設(shè)基底糞壓力為線搖性分布附加應(yīng)力環(huán)用彈性理昨論計算側(cè)限應(yīng)碧力狀態(tài),只發(fā)生北單向沉漏降只計算固王結(jié)沉降，手不計瞬時娘沉降和次斤固結(jié)沉降將地基分盾成若干層兵，認(rèn)為整瞧個地基的脅最終沉降租量為各層烏沉降量之斤和：基本假僚定和基膽本原理腹：地基最終換沉降量分糟層總和法§4.4地基的最狐終沉降量飲計算d地面基底施工步驟地基最終振沉降量分膽層總和法基坑開泰挖：基忙礎(chǔ)土層?xùn)|卸載，看基礎(chǔ)底存面回彈基礎(chǔ)施裹工：基候礎(chǔ)土層眼重加載其，基礎(chǔ)久底面再稅壓縮基坑回轎填：基索礎(chǔ)土層底重加載是，基礎(chǔ)罩地面再肆壓縮建筑物施陳工：基礎(chǔ)闖土層壓縮誼沉降§4.綱4地基的皺最終沉肢降量計股算沉降量科從原基每底算起適用于基士礎(chǔ)底面積辣小，埋深籠淺，施工船快的情況沉降量從降回彈后的乏基底算起基礎(chǔ)底面厚大，埋深涼大，施工過期長的情洲況已知：漲地基各織土層的燃壓縮曲賢線原狀土共壓縮曲麻線計算步嘗驟情況1毫：不考洋慮地基揮回彈情況2：考慮地便基回彈地基最終餃沉降量分聚層總和法§4.4地基的婆最終沉姨降量計丘算計算步琴驟–情況1地基最針終沉降矩量分層勢總和法d地面基底計算深度pp0dzsz原地基庭的自重懇應(yīng)力分四布sz基底附加盯壓力p0確定地基籌中附加應(yīng)攏力z分布確定計漁算深度zn地基分鈴層Hi計算每丑層沉降著量Si各層沉降柄量疊加Sisz從地面圣算起；z從基底算尚起，由基橫底附加應(yīng)富力p0=p-d引起§4.4地基的最死終沉降量盾計算計算步呆驟–情況1地基最艇終沉降舒量分層運(yùn)總和法...蘿..勵.確定計算撓深度zn地基分烈層Hi計算每層朵沉降量Si各層沉團(tuán)降量疊剖加Si經(jīng)驗法：一般土疼層：σz=0.菌2σsz軟土層苦：σz=0.體1σsz規(guī)范法田：S0津.025供S經(jīng)驗公式犧：Zn=B(2眨.5-0誤.4ln刺B)計算到代壓縮性世較大土怨層底面d地面基底計算深度pp0dzszz§4.叨4地基的艘最終沉康降量計速算計算步否驟–情況1地基最終椒沉降量分笨層總和法原地基的問自重應(yīng)力姿分布sz基底附偵加壓力p0確定地基超中附加應(yīng)功力z分布確定計算潮深度zn地基分顫層Hi計算每層軍沉降量Si各層沉降鐵量疊加Si不同土層所界面地下水蘇位線每層厚崖度不宜臭0.4B或4mz變化明顯縫的土層，密適當(dāng)取小Hid地面基底計算深度pp0dzszszizi§4.怒4地基的最維終沉降量止計算計算步那驟–情況2地基最岡終沉降刻量分層攻總和法原地基顯的自重墓應(yīng)力分化布sz開挖后跳地基中玻自重應(yīng)捉力分布確定地峽基中附能加應(yīng)力z分布d地面基底計算深度pdzszsz下同情教況1§4.4地基的最非終沉降量弱計算d地面計算深度pp0dzsz計算公辜式：e-p曲線地基最終析沉降量分蔑層總和法對土層i有：壓縮前p1i=szie1i壓縮后p2i=szi+zie2iHiszizi§4.4地基的斃最終沉互降量計吧算地面p0z計算公泳式：e-p曲線地基最終闊沉降量分杯層總和法zi-1ziHiAi規(guī)范法深度z范圍內(nèi)平葡均附加應(yīng)抄力系數(shù)(表4－4)§4.決4地基的誼最終沉拜降量計脈算地基最終傲沉降量分猜層總和法d地面計算深度pp0dzsz計算公式蹈：e-lg母p曲線對土層i有：壓縮前p1i=szie1i壓縮后p2i=szi+zie2iHiszizi§4.4地基的最何終沉降量久計算計算公熱式：e-lg食p曲線地基最終匹沉降量分匪層總和法pip(lg)推定的原位壓縮曲線推定的原位再壓縮曲線CciCei當(dāng)p2i>pi當(dāng)p2i<pip1ie1ip2ie2i§4.4地基的最令終沉降量吉計算計算公揚(yáng)式：情茄況2考慮地基回彈地基最終蔬沉降量分隸層總和法對土層i有：d地面基底計算深度pdzszsz條件：基面面炕積大，徑埋深大王，施工房誠期長以原地基輔為正常固周結(jié)土為例衡進(jìn)行討論開挖前香：szi開挖后：紙szi壓縮后：然szi+zi相當(dāng)于先境期固結(jié)壓關(guān)力pi§4.義4地基的最怨終沉降量沈計算計算公躲式：情誦況2考慮地基回彈地基最勇終沉降惱量分層零總和法對土層i有：沉降量Si=S1i+S2iszip(lg)CciCeiszie1ie2iszi+zizi再壓縮S1i壓縮S2i§4.孩4地基的最浩終沉降量貪計算計算公式史：情況2考慮地基回彈地基最隊終沉降敢量分層你總和法類似于努超固結(jié)遍土的計勤算方法無論回彈拖、再壓縮耕或壓縮，粉均相對于剛開挖前的環(huán)擬定基底揭高程為基幫準(zhǔn)點(diǎn)，故鏈在計算公震式中采用疼開挖前地訊基的天然負(fù)孔隙比e1i原本Si=S回彈i+S1i+S2i，但由于鳥沉降量從洲建筑物開家始修建的貫高程起算形，S回彈i部分已策經(jīng)被挖使除，故快實際的Si=S1i+S2i§4.壁4地基的工最終沉嫂降量計躬算結(jié)果修正地基最盆終沉降恐量分層交總和法會導(dǎo)致S的計算呢誤差，舍如：①取中點(diǎn)韻下附加郊應(yīng)力值資，使S偏大②側(cè)限壓縮般使計算值耳偏?、鄣鼗痪詣蛐詫?dǎo)致鋼的誤差等軟粘土擁（應(yīng)力躍集中）S偏小,Ψs>1硬粘土渠（應(yīng)力引擴(kuò)散）S偏大,Ψs<院1s經(jīng)驗修正帆系數(shù)基底壓決力線性群分布彈性附加筒應(yīng)力計算單向壓衫縮只計主傾固結(jié)沉慎降原狀土現(xiàn)憂場取樣的泄擾動參數(shù)為常蛋數(shù)按中點(diǎn)念下附加調(diào)應(yīng)力計惡算§4.4地基的昂最終沉獎降量計碰算地基最碌終沉降網(wǎng)量分層迷總和法結(jié)果修盡正地基最柳終沉降怕量分層吵總和法經(jīng)驗修灑正系數(shù)s=1.4寺-0.2冒,與土質(zhì)軟容硬有關(guān)與基底債附加應(yīng)慣力p0/fk的大小傘有關(guān)20.015.07.04.02.50.20.40.71.01.1p0

0.75fk0.20.41.01.31.4p0fk基底

附加應(yīng)力表4-6沉降計算經(jīng)驗系數(shù)sfk：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值§4.4地基的最兇終沉降量速計算①準(zhǔn)例備資料②應(yīng)力毯分布③沉降烏計算建筑基攜礎(chǔ)（形櫻狀、大想小、重襯量、埋碧深）地基各土駁層的壓縮遮曲線原狀土壓霧縮曲線計算斷刮面和計送算點(diǎn)確定計算蛛深度確定分君層界面計算各女土層的猛szi，zi計算各層海沉降量地基總松沉降量自重應(yīng)顏力基底壓中力基底附洗加應(yīng)力附加應(yīng)稼力④結(jié)仆果修正分層總和之法要點(diǎn)小腦結(jié)§4.著4地基的裹最終沉讀降量計喘算地基沉狹降計算址的若干拋問題粘土地矮基的沉俱降量計良算砂性土彩地基的堪沉降計叨算單向分怨層總和再法的評眾價§4.賄4地基的卵最終沉翠降量計穿算tS初始瞬還時沉降Sd，取決于攀剪切變形主固結(jié)沉稼降Sc，取決棍于滲透每固結(jié)過獄程，通逼常是地俊基變形站的主要魂部分次固結(jié)制沉降Ss，取決遵于土骨標(biāo)架的蠕呢變變形粘性地酬基的沉凝降量計閃算總變形：Sd：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降§4.綠4地基的最糧終沉降量堤計算自學(xué)（詳見P136遵-140）粘土地基鹿的沉降量逃計算§4.4地基的子最終沉主降量計柴算原位試驗砂性土慨地基的淺沉降速景率較快醬，沉降孤絕對值委一般不爆大，且賠大部分橡在施工攻期完成枝，運(yùn)用承期沉降輕量一般修不會很禿大難以取到找有代表性狀的土樣標(biāo)準(zhǔn)貫入稱試驗靜力觸探效試驗載荷板籮試驗Schm壟ertm炒an（薛邁脫判曼）建議的簡培易算法（P142水）基于經(jīng)驗斯公式的估窄算方法（P12綠6，公式4乖-16會）辦法：特點(diǎn)：問題：原位凍舉結(jié)取樣單向分層愧總和法SSS砂性土地吉基的沉降賓量計算§4.4地基的最襲終沉降量羊計算可計算成挪層地基可計算戴不同形眾狀基礎(chǔ)-條性、證矩形和暢園形等可計算不捎同基底壓附力分布-均勻、三涂角和梯形皆分布參數(shù)的試扯驗測定方受法簡單已經(jīng)積累啄了幾十年準(zhǔn)應(yīng)用的經(jīng)令驗，適當(dāng)必修正。基本假定敵：優(yōu)妄點(diǎn)：（a）基底牽壓力為秘線性分咐布（b）附加傻應(yīng)力用亮彈性理油論計算（c）只發(fā)泰生單向涂沉降：季側(cè)限應(yīng)副力狀態(tài)（d）只計算跟固結(jié)沉降嘩，不計瞬堆時沉降和扛次固結(jié)沉紅降單向分櫻層總和歲法的評耍價§4.嬸4地基的清最終沉疊降量計面算計算精竹度：單向分衫層總和滴法的評喝價①歐美②可判維定原狀土故壓縮曲線③區(qū)痰分不同攤固結(jié)狀宏態(tài)④計炮算結(jié)果喉偏大相差比委較大修正靠領(lǐng)經(jīng)驗e-p曲線與e-l木gp曲線的對孤比：均需修螺正①原蘇聯(lián)②無法笨確定現(xiàn)場飾土壓縮曲鉛線③不區(qū)眾分不同固眨結(jié)狀態(tài)④計算梳結(jié)果偏小e-pe-lg逮p§4.占1概述§4.愈2土的壓縮竭性測試方餡法§4.植3一維壓縮因性及其指覆標(biāo)§4.4地基的餐最終沉惠降量計遍算§4.5飽和土體等的滲流固石結(jié)理論第四章發(fā)：土的壓搖縮性與資地基沉烏降計算§4.炎5飽和土體佳的滲流固姜結(jié)理論198旬6年：開工199熔0年：人鞠工島完箱成1994年：機(jī)鋪場運(yùn)營面積：4370春m×12擺50m填筑量韻：180利×106m3平均厚度呈：33m地基：15-2概1m厚粘土問題：椒沉降大且不均勻日本關(guān)鵲西國際湊機(jī)場世界最呈大人工碑島§4.悠5飽和土體易的滲流固侄結(jié)理論關(guān)西國陜際機(jī)場設(shè)計預(yù)測萍沉降：5.7－7.5會m完工實擇際沉降及：8.1梅m，5cm嶼/月(19描90年)預(yù)測主圣固結(jié)完則成：20年后比設(shè)計超悉填：3.0占m日期測點(diǎn)123578101112151617平均00-1210.69.712.811.710.613.011.610.312.712.59.014.111.701-1210.89.913.011.910.713.211.810.512.912.79.114.311.9§4.5飽和土體謝的滲流固胞結(jié)理論沉降與輝時間之掩間的關(guān)斯系：飽搬和土層鋪的滲流橡固結(jié)問題：固結(jié)沉紐奉降的速垂度和程延度？超靜孔污隙水壓月力的大刮??？飽和土體么的滲流固榨結(jié)理論不可壓縮層可壓縮層p一維滲屯流固結(jié)§4.5飽和土體廟的滲流固雜結(jié)理論飽和土一澤維滲流固決結(jié)理論貝（Terz鉗aghi滲流固哥結(jié)理論墻）固結(jié)度狹的計算有關(guān)沉降梨－時間的選工程問題固結(jié)系數(shù)編的測定多維滲流乏固結(jié)理論老簡介飽和土鈔體的滲趁流固結(jié)桃理論§4.蠻5飽和土?xí)w的滲愚流固結(jié)炭理論-一維滲哥流固結(jié)飯理論滲透固升結(jié)理論景是針對費(fèi)土這種迫多孔多月相松散懸介質(zhì),建立起來援的反映土概體變形過車程的基本努理論。土社力學(xué)的創(chuàng)辭始人Ter辜zag憑hi教授于20世紀(jì)20年代提哲出飽和隱土的一略維滲透乞固結(jié)理餓論物理模散型－被太沙衛(wèi)基一維決滲透固殃結(jié)模型數(shù)學(xué)模禮型－坑滲透剛固結(jié)微糊分方程方程求怠解－耽理論縣解答固結(jié)程趟度－喬固結(jié)邀度的概靠念一維滲指流固結(jié)挨理論Terz靈aghi一維滲流戲固結(jié)模型實踐背滿景：大鋼面積均紀(jì)布荷載側(cè)限狀元態(tài)的簡持化模型pσz=p不透水

巖層飽和

壓縮層pK0pK0p處于側(cè)限清狀態(tài)，滲坐流和土體枕的變形只鹿沿豎向發(fā)乎生p不變形的鋼筒§4.裙5飽和土逝體的滲草流固結(jié)糟理論-一維滲流議固結(jié)理論鋼筒彈簧水體帶孔活佛塞活塞小孔溜大小滲透固顛結(jié)過程初始狀態(tài)邊界條件相間相互作用物理模型p側(cè)限條雀件土骨架孔隙水排水頂虜面滲透性大鍛小土體的固結(jié)p§4.5飽和土當(dāng)體的滲皺流固結(jié)僵理論-一維滲流截固結(jié)理論Terz絨aghi一維滲妄流固結(jié)巴模型p附加應(yīng)力:z=p超靜孔壓:

u=z=p有效應(yīng)力:z=0附加應(yīng)力:σz=p超靜孔壓:

u<p有效應(yīng)力:σz>0附加應(yīng)力:σz=p超靜孔壓:

u=0有效應(yīng)力:σz=p§4.諒5飽和土體紛的滲流固勞結(jié)理論-一維滲流煮固結(jié)理論Terz謹(jǐn)aghi一維滲詞流固結(jié)良模型土層是解均質(zhì)且泉完全飽注和土顆粒諷與水不旬可壓縮水的滲夢出和土膜層壓縮挽只沿豎班向發(fā)生滲流符合假達(dá)西定律衡且滲透系進(jìn)數(shù)保持不邪變壓縮系數(shù)a是常數(shù)荷載均業(yè)布,瞬時施加傾，總應(yīng)力不序隨時間變歐化基本假定基本變量總應(yīng)力已耐知有效應(yīng)力庸原理超靜孔隙鐘水壓力的乎時空分布§4.5飽和土體孟的滲流固娃結(jié)理論-一維滲同流固結(jié)纖理論數(shù)學(xué)模型u0=pt=0u=pz=0t=u=0z=pzu0<t<u<pz>0p不透水巖層z排水面Hu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u+

z=pp土層超靜披孔壓是z和t的函數(shù)，清滲流固結(jié)健的過程取悄決于土層完可壓縮性婆（總排水比量）和滲飄透性（滲崇透速度）§4.希5飽和土份體的滲盞流固結(jié)幕理論-一維滲值流固結(jié)枝理論數(shù)學(xué)模型p不透水巖層z排水面Hu0=pu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u+

z

=pu0：初始超靜孔壓zdz微單元t時刻dz11微小單元惕（1×1×罷dz）微小時坡段（dt）土的壓縮焦特性有效應(yīng)酒力原理達(dá)西定律滲流固漲結(jié)

基砌本方程土骨架贊的體積露變化＝孔隙頁體積的些變化＝流入流鋒出水量差連續(xù)性條氏件zu§4.5飽和土丹體的滲核流固結(jié)仁理論-一維滲流惰固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型固體體忠積：孔隙體走積：dt時段內(nèi)：孔隙體積風(fēng)的變化＝兔流出的水吵量dz11z§4.5飽和土體匆的滲流固率結(jié)理論-一維滲耗流固結(jié)磨理論數(shù)學(xué)模型dt時段內(nèi)夏：孔隙體積逝的變化＝芽流出的水僑量達(dá)西定梨律:土的壓縮性：有效應(yīng)力原理：孔隙體督積的變咽化＝土啦骨架的呼體積變要化u-超靜孔魔壓§4.巴5飽和土休體的滲靠流固結(jié)梅理論-一維滲呢流固結(jié)嬌理論數(shù)學(xué)模型Cv反映土鑰的固結(jié)涌特性：究孔壓消休散的快求慢－固齡結(jié)速度Cv與滲透系卷數(shù)k成正比嶺，與壓天縮系數(shù)a成反比角；單位：cm2/s；m2/ye妨ar，粘性魯土一般懇在10-4cm2/s量級固結(jié)系凳數(shù):§4.5飽和土體臟的滲流固駕結(jié)理論-一維滲流犬固結(jié)理論數(shù)學(xué)模型方程求解-解題思茂路反映了超礎(chǔ)靜孔壓的陸消散速度海與孔壓沿碗豎向的分蟻布有關(guān)是一線性配齊次拋物豎型微分方被程式，與棗熱傳導(dǎo)擴(kuò)訓(xùn)散方程形良式上完全趙相同，一搶般可用分認(rèn)離變量方煩法求解其一般解眉的形式為奔：只要給安出定解擇條件，鼠求解滲組透固結(jié)課方程，飾可得出u(z青,t)滲透固結(jié)斃微分方程柄：§4.5飽和土體鍬的滲流固扮結(jié)理論-一維滲液流固結(jié)驕理論p不透水z排水面Hzuu：超靜孔壓z：有效應(yīng)力p：總附加應(yīng)力u0：初始超靜孔壓ou+z=pu0=pzuz=p0zH:u=pz=0:u=0z=H:uz

0zH:u=0初始條件秒邊界董條件§4.紗5飽和土體本的滲流固踏結(jié)理論-一維滲流簽固結(jié)理論方程求域解–邊界條喊件p不透水z排水面Hzuo微分方廣程：初始條件株和邊界條材件為無量慢綱數(shù)，純稱為時英間因數(shù)領(lǐng)，反映超靜衫孔壓消散意的程度也屢即固結(jié)的剃程度方程的解宇：§4.5飽和土體捏的滲流固盆結(jié)理論-一維滲流配固結(jié)理論方程求解–方程的逼解滲流zu0=p不透水排水面HTv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞從超靜劫孔壓分白布u-z曲線的看移動情句況可以擇看出滲稻流固結(jié)細(xì)的進(jìn)展陵情況u-z曲線上撲的切線悉斜率反率映該點(diǎn)肝的水力帝梯度水偉流方向思考：兩面排水筑時如何計先算？§4.牢5飽和土體羊的滲流固恢結(jié)理論-一維滲流雨固結(jié)理論方程求解–固結(jié)過程方程的解鞋：滲流排水面H滲流z排水面HTv=0Tv=0.05Tv=0.2Tv=0.7Tv=∞u0=p雙面排溝水的情齊況上半部破和單面哥排水的寸解完全筐相同下半部委和上半索部對稱§4.5飽和土體顏的滲流固料結(jié)理論-一維滲流妨固結(jié)理論方程求解–固結(jié)過伴程§4.愛5飽和土體粥的滲流固妙結(jié)理論-固結(jié)度的雨計算固結(jié)度散的概念一點(diǎn)M的固結(jié)裁度：其有效應(yīng)娘力zt對總應(yīng)力所z的比值Uz,t=0～1：表征一跌點(diǎn)超靜孔默壓的消倚散程度zHzuoMzUt=0～1：表征一峽層土超靜孔壓蠅的消散程動度一層土的揮平均固結(jié)蓮度平均固結(jié)皂度Ut與沉降取量St之間的關(guān)滅系t時刻：確定沉蒙降過程柳也即St的關(guān)鍵是萌確定Ut確定Ut的核心部問題是摘確定uz.t固結(jié)度等于t時刻的蕉沉降量測與最終坊沉降量室之比§4.5飽和土吧體的滲貨流固結(jié)獨(dú)理論-固結(jié)度儉的計算固結(jié)度的會概念均布荷教載單向悶排水圖表解：P14缺7，圖4-豆29，某曲線①

一般解：

近似解：

簡化解地基的漢平均固說結(jié)度計榴算Ut是Tv的單值油函數(shù)，Tv可反映固結(jié)宵的程度§4.芽5飽和土干體的滲宇流固結(jié)惡理論-固結(jié)度及的計算0.00.20.40.0010.11時間因數(shù)Tv固結(jié)度Ut0.60.81.00.01不透水邊界透水邊界滲流123§4.嶄5飽和土體始的滲流固非結(jié)理論-固結(jié)度鑒的計算地基的平廣均固結(jié)度糧計算三種基兩本情況地基的彎平均固左結(jié)度計準(zhǔn)算（1）判壓縮應(yīng)力混分布不同域時工程背景H小，

p面積大自重應(yīng)力附加應(yīng)力底面接近零自重應(yīng)力附加應(yīng)力和3類似

底面不接近零公式(4-56)-(4-60)，圖4-29疊加原理，公式(4-61)-(4-63)計算公式應(yīng)力分布基本情況

12345不透水透水papb=1==0>1<1§4.5飽和土體竭的滲流固似結(jié)理論-固結(jié)度凝的計算常見計餅算條件（2）蒸雙面排利水時無論哪楊種情況捐，均按俊情況1未計算壓縮土層足深度H取1/綢2值應(yīng)力分布基本情況

12345透水透水2H§4.善5飽和土體舊的滲流固叉結(jié)理論-固結(jié)度蒜的計算地基的平磨均固結(jié)度瞞計算常見計塑算條件§4.亭5飽和土體據(jù)的滲流固命結(jié)理論-工程問題有關(guān)沉降劣－時間