土力学课件土的压缩性和地基沉降计算.ppt

土的压缩性和地基沉降计算本课件将介绍土的压缩性、地基沉降的概念、计算方法及应用。

课程目标和大纲介绍了解土的压缩性掌握土的压缩性概念、影响因素和测试方法。掌握地基沉降计算方法学习不同荷载类型下的沉降计算方法，以及影响因素和控制措施。了解地基处理技术熟悉常见的浅层和深层地基处理技术，并掌握工艺流程和选择原则。掌握地基沉降监测方法了解地基沉降监测的目的、内容和数据分析方法。

土的压缩性概念土的压缩性土的压缩性是指土在荷载作用下体积缩小的性质，也称为压缩性。压缩过程压缩过程主要表现为土颗粒之间的间隙减小，导致土体体积减小，密度增大。压缩性重要性土的压缩性是地基沉降计算的重要参数，直接影响着工程结构的安全性和稳定性。

影响土的压缩性因素1土的矿物成分不同矿物颗粒的压缩性不同，粘土矿物压缩性较强，砂粒压缩性较弱。2土的颗粒级配颗粒级配均匀的土压缩性较强，颗粒级配不均匀的土压缩性较弱。3土的含水量含水量较高的土压缩性较强，含水量较低的土压缩性较弱。4土的结构结构疏松的土压缩性较强，结构致密的土压缩性较弱。

土的压缩性参数测试方法1固结试验测定压缩系数和压缩指数2直剪试验测定土的抗剪强度3三轴试验测定土的强度和变形特性土的压缩性参数是地基沉降计算的重要依据。通过试验测定土的压缩性参数，可以准确地预测地基的沉降量，并采取相应的措施防止地基沉降过大。

一维压缩理论1应力增量土体受到荷载作用，会产生应力增量，导致孔隙水压力变化。2孔隙水压力消散随着时间推移，孔隙水压力逐渐消散，土体发生压缩变形。3固结沉降当孔隙水压力完全消散后，土体达到最终压缩状态，称为固结沉降。

一维压缩试验试样准备选择合适的土样，并进行预处理，以确保试样具有代表性。加载阶段将试样放置在压缩仪中，并施加一系列荷载，记录试样在不同荷载下的沉降量。卸载阶段逐步卸载试样，并记录试样在不同荷载下的回弹量。数据分析根据试验结果，绘制压缩曲线，并计算压缩指数、压缩系数等参数。

压缩指数的测定1e0初始孔隙比2e1最终孔隙比3Cc压缩指数

压缩系数的计算压缩系数定义av在某一压力范围内，土体压缩量与对应压力增量的比值。单位m2/kN

正常固结土的压缩量计算1压缩量计算公式S=m*H*(1+e0)/(1+e)2压缩系数计算a=(e0-e)/(σ-σ0)3压缩指数计算Cc=(e0-e1)/log10(σ1/σ0)正常固结土的压缩量是指土在荷载作用下，其体积减小的程度。压缩量的大小与土的压缩系数、压缩指数和初始孔隙比有关。压缩量计算公式为：S=m*H*(1+e0)/(1+e)，其中，S为压缩量，m为压缩系数，H为土层的厚度，e0为初始孔隙比，e为最终孔隙比。压缩系数和压缩指数可以通过一维压缩试验进行测定。

预压密土的压缩量计算1预压密土预压密土是指在自然状态下已受到一定预压力的土体2压缩量计算预压密土的压缩量可以通过公式计算3影响因素预压密土的压缩量受预压力、土的压缩系数等因素影响

不同荷载类型下的沉降计算集中荷载建筑物基础等引起的荷载，可简化为点荷载或线荷载。分布荷载路面、桥梁等引起的荷载，可简化为均匀分布荷载。动荷载机械设备、车辆等引起的荷载，具有变化的特点，需要考虑其影响。

荷载作用下的地基沉降1总沉降量最终沉降量，反映了地基长期稳定性2即时沉降量荷载施加后立即产生的沉降3固结沉降量荷载施加后，随着时间推移而产生的沉降

剪应力作用下的地基沉降1剪应力剪应力是指作用于地基土体表面上的平行于表面的力，它会导致土体发生剪切变形。2剪切变形剪切变形是指土体在剪应力的作用下，其内部颗粒发生相对滑动和错动，导致土体形状发生改变。3沉降剪切变形会导致地基土体发生压缩，从而导致建筑物发生沉降。

渗流作用下的地基沉降孔隙水压力增大渗流导致孔隙水压力增大，降低有效应力，进而引起地基沉降。土体强度降低渗流冲刷土体颗粒，降低土体强度，加剧地基沉降。排水不畅渗流导致排水不畅，加剧地基沉降。

土体自重作用下的沉降1自重应力土体自身的重量会产生竖向应力，称为自重应力。2压缩变形土体在自重应力作用下会发生压缩变形，导致沉降。3沉降量土体自重沉降量与土层的厚度、压缩系数和自重应力有关。

地基土体分层的沉降计算分层计算将地基土体按不同土层划分，分别计算各土层的压缩量。加权平均根据各土层厚度和压缩量，计算地基的总沉降量。考虑相互影响不同土层之间可能存在相互影响，需要进行修正计算。

地基沉降的测量方法水准测量法通过水准仪和水准尺，测量沉降点的高程变化，从而确定沉降量。全站仪法利用全站仪测量沉降点在不同时间段的坐标变化，计算沉降量。GPS测量法利用GPS接收机接收卫星信号，精确测定沉降点的空间位置变化，获得沉降量。

地基沉降的实测数据分析实测数据可以反映