我的土力学1-第五章.ppt

§5.4 地基的最终沉降量计算 ① 准备资料 ② 应力分布 ③ 沉降计算 建筑基础（形状、大小、重量、埋深） 地基各土层的压缩曲线 ? 原状土压缩曲线 计算断面和计算点 确定计算深度 确定分层界面 计算各土层的?szi，?zi 计算各层沉降量 地基总沉降量 自重应力 基底压力?基底附加应力 附加应力 ④ 结果修正 分层总和法要点小结 §5.4 地基的最终沉降量计算 地基沉降计算的若干问题 粘土地基的沉降量计算 砂性土地基的沉降计算 单向分层总和法的评价 §5.4 地基的最终沉降量计算 t S 初始瞬时沉降 Sd ，取决于剪切变形 主固结沉降 Sc ，取决于渗透固结过程，通常是地基变形的主要部分 次固结沉降 Ss ，取决于土骨架的蠕变变形 粘性地基的沉降量计算 总变形： Sd ：初始瞬时沉降 Ss: 次固结沉降 Sc：主固结沉降 §5.4 地基的最终沉降量计算 原位试验 砂性土地基的沉降速率较快，沉降绝对值一般不大，且大部分在施工期完成，运用期沉降量一般不会很大 难以取到有代表性的土样 标准贯入试验 静力触探试验 载荷板试验 Schmertman（薛迈脱曼）建议的简易算法 基于经验公式的估算方法 办法： 特点： 问题： 原位冻结取样 ? 单向分层总和法 ? S ? ?S S 砂性土地基的沉降量计算 §5.4 地基的最终沉降量计算 可计算成层地基 可计算不同形状基础 - 条性、矩形和园形等 可计算不同基底压力分布 - 均匀、三角和梯形分布 参数的试验测定方法简单 已经积累了几十年应用的经验，适当修正。 基本假定： 优 点： （a）基底压力为线性分布 （b）附加应力用弹性理论计算 （c）只发生单向沉降：侧限应力状态 （d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降 单向分层总和法的评价 §5.4 地基的最终沉降量计算 计算精度： 单向分层总和法的评价 ① 欧美 ② 可判定原状土压缩曲线 ③ 区分不同固结状态 ④ 计算结果偏大 相差比较大 修正靠经验 e-p曲线与e-lgp曲线的对比：均需修正 ① 原苏联 ② 无法确定现场土压缩曲线 ③ 不区分不同固结状态 ④ 计算结果偏小 e-p e-lgp §5.1 概述 ? §5.2 土的压缩性测试方法 ? §5.3 一维压缩性及其指标 ? §5.4 地基的最终沉降量计算 ? §5.5 饱和土体的渗流固结理论 第五章：土的压缩性与地基沉降计算 §5.5 饱和土体的渗流固结理论 1986年：开工 1990年：人工岛完成 1994年：机场运营 面积：4370m×1250m 填筑量：180×106m3 平均厚度：33m 地基：15-21m厚粘土 问题：沉降大 且不均匀 日本关西国际机场 世界最大人工岛 §5.5 饱和土体的渗流固结理论 关西国际机场 设计预测沉降： 　5.7－7.5 m 完工实际沉降： 　8.1 m，5cm/月 　　(1990年) 预测主固结完成： 　20年后 比设计超填： 　 3.0 m 11.9 15.3 9.1 12.7 12.9 10.5 11.8 13.2 10.7 11.9 13.0 9.9 10.8 01-12 11.7 15.1 9.0 12.5 12.7 10.3 11.6 13.0 10.6 11.7 12.8 9.7 10.6 00-12 平均 17 16 15 12 11 10 8 7 5 3 2 1 测 点 日期 §5.5 饱和土体的渗流固结理论 沉降与时间之间的关系：饱和土层的渗流固结 问题：固结沉降的速度和程度 ？ 超静孔隙水压力的大小 ？ 饱和土体的渗流固结理论 不可压缩层 可压缩层 p 一维渗流固结 §5.3 一维压缩性及其指标 压缩系数 侧限压缩模量 体积压缩系数 压缩指标间的关系 1 e0 ?e 孔隙 固体 颗粒 e §5.3 一维压缩性及其指标 100 1000 0.6 0.7 0.8 0.9 e Cc 1 1 Ce p(kPa，lg) e-lgp曲线 Ce 回弹指数 （再压缩指数） Ce Cc， 一般Ce≈0.1-0.2Cc 特点：在压力较大部分， 接近直线段 指标： 压缩指数 §5.3 一维压缩性及其指标 ?-p曲线 ?p/?? 侧限压缩模量 Es e-p曲线 -?e/?p 压缩系数 a -?e/?(lgp) -?e/?(lgp) ??/?p 定义 e-lg(p)曲线 压缩指数 Cc 回弹指数 体积压缩系数 名称 Ce mv 曲线 指标 侧限压缩试验指标汇总 §5.3 一维压缩性及其指标 先期固结压力 先期固结压力：土层历史上所经受到的最大压力?p ?p= ?s：