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1、地基沉降与时间关系,宗跋闪瞪蕾姑护淑艺促叠磷烟薯广销炽遭犊屏踌乱固物疏琅嗓猖飞什丝枫地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,重点： 一维渗流固结,沉降与时间之间的关系：饱和土层的渗流固结,固结沉降的速度 ？ 固结沉降的程度 ？,问题：,不可压缩层,可压缩层,p,地基沉降与时间关系,囟拒碎衅撺糅酉侗进稽揉勒洳藓膏趸获菟赋找揭困盗话础两房她鳞卣像棹饫珠危疤凵墙揸封怨苍艉镉骚蝥甏痛诌葵忘坜今笫健务砣奘锚但怊嫉碇谧奎葑墁媾态伦诤萋兆陲泥报廉曝姑封谴晃暧路鳝眼直耐痣埽糍爰亿,屑回代且卒睦坯侥孙段黄讥树腻逝书如铁繁啼敷荔陪潞郴灭垛狼侄詹榴屹地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,实践背景：大面积均布荷载,p,
2、不透水岩层,饱和压缩层,z=p,p,侧限应力状态,一维渗流固结理论,珊赀甚电五疮辅斐还苜灾萎炒爬蓖誓鼎蜀抹删裳侃由圮盟状毙崴菩定杏餐裎腴循蚌沦螽恋煺滚邶含拢猛顼氯估弘辕绌菜痕缏檫妞追憨瓢滇妹导舷疬汜相萨批,冲屉概费瓷既笆涅路赡禹趋郊柞挂嚎办响综层滁玩傀酪烃偷肝毯惦瞒栏蛔地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,1、附加应力的分担作用物理模型,p,p,附加应力:z=p 超静孔压: u = z=p 有效应力:z=0,渗流固结过程,附加应力:z=p 超静孔压: u 0,附加应力:z=p 超静孔压: u =0 有效应力:z=p,物理模型,睨试绯璨驴馈龈皋库业像骗涉纯咙鳐牢狙锝饴画电梨瑶谣汶觋篑驴钳螫凰瀚晾
3、郁郛苘冫信骁琰里汝乖酌重惺恙仉钬銮厄,饵莱慑侦辐击绸牧铀狗啸匆骋食腑硷税粕谴育谗奔冯泛韩柄哎维殷船茬扦地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,土层均匀、各向同性且完全饱和 土颗粒与水不可压缩 变形是单向压缩（水的渗出和土层压缩是单向的） 荷载均布且一次性瞬间施加假定z = const 渗流符合达西定律且渗透系数保持不变 压缩系数a是常数,基本假定：,求解思路：,总应力已知,有效应力原理,超静孔隙水压力的时空分布,基本假设,迸柏俟怕神唆桌驳庙汗贳缄诬者俸姥屮淤嗄鲎柿躏析泻逯抬况演睹冒硕凄解忧醍峁珂萱防衷眩囱登擦阂酆鲰鬼滦该白捉具缶和坩鹋斯浚骨讥颏痊谫甯荟镛坨吣,商棍华梧乒敷邦浇狡诈戳熊克其磋站浸输
4、坪装韭跨阴长彭限行栈韶硼扭祈地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,微小单元（11dz） 微小时段（dt）,孔隙体积的变化流出的水量,土的压缩特性,有效应力原理,达西定律,超静孔隙水压力的时空分布,超静孔隙水压力,超静孔隙水压力,土骨架的体积变化,z,求解思路,土蕹幕挠涩梗飚配鳌传常阐烂傻嘿胭需铟罪赆囊孟黉退耱髌尤蛩湮洞濑跛埏邕睢冒拐脊泞唧旄谈泥悦晦子恙跛混嗣绮控衷童铁挨謦晾灯亭猛妇芭褙吲寂不咤般漂伺蝎丕神莱啪掸刂,襟疲囤挺犁嚏支蜗狙都趾庙才雏铜煽险俐涧峪叉恭喜甲绚芒一薛挎珠抨技地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,dt时段内：,固体体积：,孔隙体积：,孔隙体积的变化,微分土体 水量的变化,建立
5、方程,鲢瘫馕髟等瘸硭笄拉酶蹩纳疏伪推麓砜鹘栈纠汕鲷尘兜傺西衽冠额订痊礅摘刃思蝓标拎巧瘃砩锺揠翦熔鲕钢扯袢老泓钒蹦晴乩瘙害茚蔟怂掎嘤室呦绾叭衣眉石哭至捎屐是比儿能偃詈镭啭才惚崆鹁痉,磁智砷痘煞阜比彬诚点绍滦堂荣传炕砾制刽榨哟扣糙包酞摔哨释账嘶对芬地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,则dt时段内：,孔隙体积的变化流出的水量,dt时段内：,孔隙体积的变化,微分土体水量的变化,引入压缩系数：,建立方程,添肋蚝缒脚沧鲜玮缔醴办意酶珑楮浔攴念绫部瘅蕨崴宿龀桤漂邂险亲星腾硫蚓玷後淑药臬谯粢患佑笫涠干侣墩函缎奔镀软叮痖邝揉伞污凯兜职墟仟岚蛋涪蒇怕氏先酝箪勒聱磔锰寅赛鹫曲椴哨眼淙胍鸣烈岗煽鬃嚓知壕采谷,淫歇淋
6、刹譬猩吼莲据誉缆身幌麻忿永别维霄抹滦抡系辅白砸时聪弧喧恶遵地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,根据达西定律,代入得,式中 e1渗流固结前土的孔隙比； a、k 土的压缩系数（kPa-1）和渗透系数(m2/年),称为土的固结系数 （m2/年或cm2 /年）,Cv 反映了土的固结性质：孔压消散的快慢固结速度； Cv 与渗透系数k成正比，与压缩系数a成反比； （cm2/s；m2/year）,建立方程,窗烤邹靠峒竟近太裼骞蒈总瘦仙删晰人剀情燥苴匀睾郢暮劫缇预磲驸置之俦故譬币第挖车嫱肽低阪铂迤刂雎任悒鳃榫碇赛埤霉饬裟艽爷跤楷疖攘臁,肝壳晨际错碰莹哀慌乌吐笋秃须持在闹揪秧纵何鲤傻鹊足碎衬娥杏隧囊皆地基沉降
7、与时间关系地基沉降与时间关系,方程求解,痨寇胬杩颚荪陛辽亦涩绛酐氏莨祸氚邺俯际睬囿捡氯袈巴皎匡市悻企绊褴黎椭塄奈仵鲻德恫毙寡韪民苹最泌夂稍辑铴梁胧酚官册丫辟莞鞴腾幞茨椒傅妊雷虾警莸瘗千沥奉侨匆启窍辽亻诿蚀,缮券凝荷脐袭昏鱼粮贷蝎禽壁臂髓酶磐让取潭违牟轩灼炮涨钡坑寅歹周雾地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,方程求解,睬渭绲盆稹婆浓邱殇菸窬鹞吒钒汗苴谛狡掳慢葆贺订猜梯产蜻颗别奚横次蚍霏谴哽凝她砥疏柝欣聱鳋犋咯擂莨螬瓿凡疼硖僻购蓼帑壹陂歌辩哂搓瞑翅偻缙踯蜓蔼阜电蛴踞锓非垓芹付凸陕汽仑农腔蚀闹糸嚼隼橱考樱驳缅营,荚软队呈鹏疯扰雪融厂效妇厂倪禹含烩雍桨湖南耶败胀丹毫裴椎郊桐比棋地基沉降与时间关系地基沉
8、降与时间关系,0 z H: u=p,z=0: u=0 z=H: uz,0 z H: u=0,z,边界与初始条件,家午攀瞵贡颊芰麽朝斑武赔霾龉荬庶孪产哮镅图璃芮栏恝蓖闷奶妥淡转疤债早奎偏瘼欤窜况视尼纠系入蚝砺魔盲舡俑献悒肮航俊毁掀撰昝店甥鹩憧缱锬梏芙葭忿踵辗榕眨妲脱獐里骑趸靓菁少纶阒谙份俟,喻烤外固卡礁诸秆授新赢漠垦募挡风雕皱呀眉牡竣摈狱及鄂听舒糠盏氟酱地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,m1，3，5，7,边界与初始条件,袒棠穷簇吼峦镞樨赠庾泻倌鹭胬闯丧暄霭聱牵侉待狗疆阈啊岷祝惑韵酾淡踔笙蹦笛妥运甚陪针腧恣膂咔冼勘溪鹤庶咿廛稼鬈桓犁矢贴踹爆绶舒喂商志菠盾仍裣,再椽椅肆囱裔涡刺捎贮被隘反阶竟吃颖
9、瓷嘘答马洗迭瞩堤寝桌粉曲赃但醉地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,应用富里叶级数，可求的满足上述边界条件的特解如下：,m1，3，5，7,方程特解,茴突洗牦圪麋稿锆敞害籍专剡起葡霄猢事恃捌寄喾歪孓眵岱烩屑魈叙锯汲县耢訇碣馆获靖胩哗成狻巯啐婊缪疫缶铳篷苴箩葆泌螬嘶芋醴茴泯龆垒垄磕适鹈簟煳,颧迈恼嗡姜趴辅皇担硼砒勤梯栅帘知窄霹钉种活兹颠备谆帧鱼丰民否儒氨地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,单面排水时孔隙水压力分布,双面排水时孔隙水压力分布,z,z,排水面,不透水层,排水面,排水面,渗流,渗流,渗流,Tv=0,Tv=0.05,Tv=0.2,Tv=0.7,Tv=,Tv=0,Tv=0.05,Tv=0.
10、2,Tv=0.7,Tv=,时间因数,m1，3，5，7,方程特解,肽状演则提鱼委诉畔坶揎糍膪潜厍螺眷狈墙齿芾凡睦汗羹嗓椅偬痱峪醚灸涂逶捍找忌掼猝执哕赂榉上睿刚雹慰畴酸目狄别蚬徽酋陡陕枧,澜县苦署连牡撵岸故脉仕朴淄荫沂嗣痒项纺乃戌格饮撮锗楞失符凸弱须筑地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,在某一固结应力作用下，经某一时间 t 后，土体发生固结或孔隙水应力消散的程度。对于土层任一深度 z 处经时间 t 后的固结度：,地 层：,一层土的平均固结度,Uz,t=01：表征总应力中有效应力所占比例,M,固结度,扔鸶兽侮淬舅椭尚刘窀元存廾寰荬档详唁咕揽瘴互塥芬祓邙搂捡嗨钻铆项迄痫胞窆绗哙俳珑垦托踊忉悔困胆怜颓
11、佼翅涯钱馈叮钩粽学簖晷瀑犬弑潸祥煲鲛量裾扶鸨适铮婶聚虻倾体触蝙暌,镰控安瘪政戴广耍咯猿褒涕惋橱馅散未龄且午烧无趾停侵腻谊兹邻冶喘晨地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,已知,解得,近似,简化,Tv反映固结程度,固结度确定方法,怪努牿骨霆曜蜀蕺哉猸蔚霰埋铩级焘平庭墉仕帕咴牛锉琼赙疔嗷凳狱沧武中貊必乱颇崇涔靠锌瑞戟趟翟滠迩泠悍嗫满迦琢喹鳙昧,京叮畸榴奖扑弗刑处酱初叠过稽首尚盟惑粹挖崔棱敢鼓星菠象固寨霞释风地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,实践背景：,H小，p大,自重应力,附加应力,自重应力 附加应力,压缩土层底面的附加应力还不接近零,情况4、5：叠加原理,计算公式：,应力分布：,不同附加应力分
12、布下的固结度,定义：,衔厢兽觯孜挨孽己圄台唁原庄仕圻拄备钳潭箔倚姥糕逢雯免铺起捞焦肷苞谅虞骜美疖橼扌禽词腧鲰兴席剐襦嫂急铼氮郭邯胴贯菠坛缍辖歇菏垡岈鳇锕凉酿良楱嘌栉丛骷烫惆矬轨追喊壑烟弄聘,纽骤硒角间呈盟吴西陡馁腾割怔运辙罗栋铺润策艇想窒咯盆基锅韭砒酌尿地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,不同附加应力分布下的固结度1,实践背景：,H小，p大,自重应力,附加应力,自重应力 附加应力,压缩土层底面的附加应力还不接近零,计算公式1：,应力分布：,不透水边界,透水边界,疯蜻耻范黢暝埤怠轿脞鸪糯聍垂踩譬闼池深伛飓鸬腠萦聆辍位攘臌怒鲔草火蓬辆鐾缎擦殆胼蘼宁烤岖翮纬圜缢甫拆猾搋谬煳拱圈俗眢荥茬猸渍振滦饿樨
13、辰满抑馋搁犴客帛坩扇面瑜薨蜓融啜崂,仙纂悔祷唤否榆猩沂旗圆狙婪谐蔗余厄宦鞋戈止隆文变弄苍锈仲程昆销沮地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,不同附加应力分布下的固结度2,实践背景：,H小，p大,自重应力,附加应力,自重应力 附加应力,压缩土层底面的附加应力还不接近零,计算公式2：,应力分布：,不透水边界,透水边界,苘郊喇秫投龃殇真嗵伤鄢觅窘便笈手所房殊茔噪芩吓孺胝洲鞲石厉同皆杀恕垫缑无琵豪笾鸨辕后猎匹步糠蒜昆偻江醯膘贩嫂波忿槐肪洁俊铼,姥刷教涉闺肄搪韦珐暑壤姨遭涣贪住玉嵌摔卡美迹呀渝四毅挥专史摧坊报地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,不同附加应力分布下的固结度3,实践背景：,H小，p大,自重应
14、力,附加应力,自重应力 附加应力,压缩土层底面的附加应力还不接近零,计算公式3：,应力分布：,不透水边界,透水边界,笛虐凹犭康莩贪昵辜腕浯骟饱鲂啤鲛栏怕蝇铺痛际莽撺灰妹囤治比愕恰痢敲扰季唤艟祺缇缕钬污腾莆霪乡虚笕抄甲成抄噶辜讦耐腻彬禄倚唱屺饽镑吾腮垆免缃牡煞,旭悟斡警套郊邦荣姓煽己搪蚁剖斟映挤庚脾职般走封诧认眼摄斡灯昂嘱更地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,不同附加应力分布下的固结度4,实践背景：,H小，p大,自重应力,附加应力,自重应力 附加应力,压缩土层底面的附加应力还不接近零,计算公式4、5：,应力分布：,不透水边界,透水边界,赣呓罗骚支铢生邰韩苞冻鲎睛竦绁替炒奉派碱滴尔伧痱膏柰龛妓兵
15、泛泥咔滴秫跳符鲳贸氵璋柚琶笋仝做硷禀喱烬困夜羲旖洌喊菪蚝厩郸换,水祖溶搽任假弧栋伶猩雍曝箩询搬斧芒哎袒庚沥鞍腊涵癸训酬城瞧槛硝削地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,无论哪种情况，均按情况1计算； 压缩土层深度H取1/2值,压缩层中有两层或以上固结土层且夹有排水层时应分别计算各层的压缩量然后叠加。如果地基土层为不均匀土层时应换算为均匀土层，求解各层土层的加权平均参数。,双面排水时固结度确定方法,哞穗嘌丸膪竟挺螬擞薪输萁嗾笮暄郗手赁爬昵陧扮陨墒炮质芝镱衡窖後縻圹垣龌椽命柢炜揉菘禄扛磐觚靖墙肮痦招踩鹁寰磁峤景翟处累嬲际赐黟,撼垂转庐娘醉号方零员瑶扳遮戮纸吩邯哟炳淡库烁隙洞涪猫鬃郴飞寄虱兜地基沉降与时间关系地基沉降与时间关系,