《东南大学《土力学》8-1 土的变形.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东南大学《土力学》8-1 土的变形.ppt（41页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、地 基 变 形,土的压缩变形问题,土的压缩性与地基变形,试验方法,压缩性指标,沉降的大小,沉降的过程,土的压缩性测试方法 一维压缩性及其指标 地基的最终沉降量计算 饱和土体的固结理论,压缩性测试,最终沉降量,沉降速率,5 土的压缩性,一维压缩：基本方法 复杂条件：修正,一维固结 三维固结,室内：固结 三轴压缩 室外：荷载试验 旁压试验,6 地基变形,概 述,主线、重点：一维问题！,6.1 概述 6.2 地基变形的弹性力学公式 6.3 地基最终沉降量 6.4 路基的沉降与位移 6.5 地基变形与时间的关系,第6章：地基变形,P,P or p,s or s/B,B,6.2 地基变形的弹性力学公式,
2、载荷试验,室内载荷试验,6.2 地基变形的弹性力学公式,6.2 地基变形的弹性力学公式,Bergado,6.2 地基变形的弹性力学公式,现场载荷试验,6.2 地基变形的弹性力学公式,P,S,Pult,6.2 地基变形的弹性力学公式,Ip = 0.785 圆形刚性基础,刚性基础沉降量:,Ip = 0.886 矩形刚性基础,6.2 地基变形的弹性力学公式,荷载沉降曲线,p,S,pult,6.2 地基变形的弹性力学公式,非均质地基,Murthy (2002),6.2 地基变形的弹性力学公式,6.1 概述 6.2 地基变形的弹性力学公式 6.3 地基最终沉降量 6.4 路基的沉降与位移 6.5 地基变
3、形与时间的关系,第6章：地基变形,粘性土地基的沉降量S：,初始瞬时沉降 Sd ：在不排水条件下，由剪应变引起侧向变形导致 主固结沉降 Sc ：由超静孔压消散导致的沉降，通常是地基变形的主要部分 次固结沉降 Ss ：由于土骨架的蠕变特性引起的变形,粘性地基的沉降类型,6.3 地基最终沉降量,地基的最终沉降量计算,最终沉降量S：,t时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。,以一维侧限应力状态土的压缩特性为基础的分层总和法,计算方法：,6.3 地基最终沉降量,地基的最终沉降量计算,单一土层一维压缩问题 地基最终沉降量分层总和法 地基沉降计算的若干问题,6.3 地基最终沉降量,单一土层一维
4、压缩问题,计算简图,（a）e-p曲线,（b）e-lgp曲线,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-p曲线,单一土层一维压缩问题,6.3 地基最终沉降量,优点: 可使用推定的原位压缩和再压缩曲线 可考虑土层的应力历史，区分正常固结土和超固结土分别进行计算,计算公式：e-lgp曲线,单一土层一维压缩问题,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-lgp曲线-正常固结土,单一土层一维压缩问题,可使用推定的原位压缩曲线的Cc值进行计算：,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-lgp曲线-超固结土,单一土层一维压缩问题,可使用推定的原位压缩和再压缩曲线的Cc和Ce值进行计算：,当p2pc,当p2pc,6.3
5、 地基最终沉降量,计算步骤：,单一土层一维压缩问题,确定：,查定：,算定：,以公式 为例,6.3 地基最终沉降量,假设基底压力为线性分布 附加应力用弹性理论计算 侧限应力状态,只发生单向沉降 只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降 将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：,基本假定和基本原理：,地基最终沉降量分层总和法,6.3 地基最终沉降量,理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法,施工步骤,地基最终沉降量分层总和法,基坑开挖：基础土层卸载，基础底面回弹,基础施工：基础土层重加载，基础底面再压缩,基坑回填：基础土层重加载，基础地面再压缩,建筑物施工：基础土层压缩
6、沉降,6.3 地基最终沉降量,沉降量从原基底算起 适用于基础底面积小，埋深浅，施工快的情况,沉降量从回弹后的基底算起 基础底面大，埋深大，施工期长的情况,已知：地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线,计算步骤,情况1：不考虑地基回弹,情况2：考虑地基回弹,地基最终沉降量分层总和法,6.3 地基最终沉降量,计算步骤,地基最终沉降量分层总和法,原地基的自重应力分布c 基底附加压力p0 确定地基中附加应力z分布 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加Si,c从地面算起； z从基底算起，由基底附加应力p0=p-d引起,6.3 地基最终沉降量,计算步骤,地基最终沉降量分层总和法
7、,. . 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加Si,经验法： 一般土层：z=0.2c 软土层：z=0.1c 规范法：S0.025S 经验公式：Zn=B(2.5-0.4lnB) 计算到压缩性较大土层底面,6.3 地基最终沉降量,计算步骤,地基最终沉降量分层总和法,原地基的自重应力分布c 基底附加压力p0 确定地基中附加应力z分布 确定计算深度zn 地基分层Hi 计算每层沉降量Si 各层沉降量叠加Si,不同土层界面 地下水位线 每层厚度不宜0.4B或4m z 变化明显的土层，适当取小,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-p曲线,地基最终沉降量分层总和法,对土层i有：
8、,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-p曲线,地基最终沉降量分层总和法,规范法,深度z范围内平均附加应力系数(表6-5),6.3 地基最终沉降量,地基最终沉降量分层总和法,计算公式：e-lgp曲线,对土层i有：,6.3 地基最终沉降量,计算公式：e-lgp曲线,地基最终沉降量分层总和法,当p2ipc,当p2ipc,6.3 地基最终沉降量,结果修正,地基最终沉降量分层总和法,会导致S的计算误差，如： 取中点下附加应力值，使S偏大 侧限压缩使计算值偏小 地基不均匀性导致的误差等,软粘土（应力集中）S偏小, s1 硬粘土（应力扩散）S偏大, s1,s经验修正系数,基底压力线性分布 弹性附加应力计算
9、 单向压缩 只计主固结沉降 原状土现场取样的扰动 参数为常数 按中点下附加应力计算,6.3 地基最终沉降量,地基最终沉降量分层总和法,结果修正,地基最终沉降量分层总和法,经验修正系数s=1.4-0.2, 与土质软硬有关 与基底附加应力p0/fk的大小有关,6.3 地基最终沉降量,地基最终沉降量分层总和法,结构工程是这样一门艺术： 使用材料，这些材料只能近似估算 建立真实的结构，这些真实的结构只能近似的分析 来承受外力，这些外力不能准确得知 以满足我们对公众安全职责的要求。 - 改编自一位不知名作者,无论天然土层结构怎样复杂，也无论我们的知识与土的实际条件有多么大的差距，我们必须利用处理问题的艺
10、术（art），在合理造价的前提下，为土工结构和地基基础问题寻求满意的答案。 - 太沙基,36, 准备资料, 应力分布, 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ci，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, 结果修正,分层总和法要点小结,6.3 地基最终沉降量,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：,（
11、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,6.3 地基最终沉降量,计算精度：,单向分层总和法的评价, 欧美 可判定原状土压缩曲线 区分不同固结状态 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, 原苏联 无法确定现场土压缩曲线 不区分不同固结状态 计算结果偏小,e-p,e-lgp,6.3 地基最终沉降量,6.1 概述 6.2 地基变形的弹性力学公式 6.3 地基最终沉降量 6.4 路基的沉降与位移 6.5 地基变形与时间的关系,第6章：地基变形,路基的沉降与位移,自学,