土的变形性质及地基沉降计算.ppt

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1、第四章 土的变形(deformation）性质及地基沉降(settlement)计算,4.1 土的弹性变形性质,应力水平不高，将地基当成弹性半无限体，有：,垂直方向的应变z:,若土层厚度为hc，则地基沉降（变形）S为：,均匀满布荷载条件下：,x=y=0,x=y,K0静止侧压力系数,ES 称为无侧向膨胀变形模量，或称土的压缩模量(constrained modulus)，是有侧向约束条件下的Z与Z之比。E0 称为变形模量(modulus of deformation)，是无侧向约束条件下的Z与Z之比。,注：由于泊松比v.5，故ES E0（注意在弹性范围之内，土体实质上是非线性介质，在压力不高或变

2、化不大时可以按弹性来考虑），ES 是计算地基沉降的一个重要参数，可用实验室方法求得。,4.2 土的压缩性(compressibility),压力作用下，土中孔隙的减小。,土颗粒被压缩,孔隙水被压缩,水和空气从孔隙中挤出及封闭气体压缩,主导作用,一、压缩试验及压缩曲线,压缩曲线作用在土体上的压力与土体积压缩量的关系，可以用压力与孔隙比的关系曲线来表示。压缩曲线是通过压缩试验来求得的。,P1 P2 P3 Pi Pn h1 h2 h3 hi hn,记录：,计算：e1 e2 e3 eien,hs土样固体颗粒的高度，定值,1.土的压缩系数,标准压缩系数a1-2,压缩指标,（1）在整个曲线上av不是常数，

3、也就是说av与压力大小有关。（2）av是衡量土压缩性的一个重要指标，av大表示土的压缩性大，av小表示土的压缩性小（即压缩曲线的平缓程度）。（3）根据试验所得压缩曲线，可以推求在一定压力作用下，土样的下沉量。,说明：,2.体积压缩系数,在P0e0 P1=P0+Pe1 时：,产生的压缩量（沉降量）：,前期固结压力,压缩指数,膨胀指数,二、应力历史对粘性土压缩性的影响,指土样在历史上所承受过的最大固结压力,正常固结土 OCR=1,欠固结土 OCR1,超固结土 OCR1,固结比,4.3 试验方法测定土的变形模量（modulus of deformation）,确定变形模量E0,现场荷载试验,一、荷载试验方法和步骤1.在要研究的土层上挖试坑，坑底宽3B，坑深=设计标高；2.在坑底放刚性压板，面积=250010000cm2；3.安装加载装置和量测仪器；4.分级加载，每次荷载相当于压板极限荷载的1/101/15，直到地基破坏。称地基破坏时的荷载为破坏荷载；其前一级荷载为极限荷载。记录P,S数据组 P1 P2 P3;S1 S2 S3 5.以压力P为横坐标，以沉降量S为纵坐标，绘制P S曲线,二、试验结果处理,弹性地基沉降公式（OA段）,均布荷载P下：,圆形压板,方形压板,E0,B为压板直径,B为压板短边宽度,