第三章土的压缩性与地基沉降计算新方案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 土的压缩与地基沉降量计算,3.1 土的压缩性,3.2 地基最终沉降量计算,3.3 地基变形与时间的关系,3.4 建筑物沉降观测与地基容许变形值,主要内容,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,建筑物荷载 地基 附加应力 地基变形,（主要是竖向变形）建筑物基础亦随之沉降。,概述,地基变形,瞬时沉降:加荷瞬时仅由土体的形状变化产生的沉降;,固结沉降:由于土体排水压缩产生的沉降;,次固结沉降:由于土体骨架蠕变产生的沉降.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,计算目的：,沉降或不均匀沉降超容许值，将会影响建筑物的正常使用，如引起上部结构的过大下沉、裂缝、扭曲或倾斜，严重时还将危及建筑物的安全。因此，研究地基的变形，对于保证建筑物的经济性和安全具有重要意义。,概述,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,第一节 土的压缩性,1、土的压缩性,是指土在压力作用下体积缩小的特性,压,缩,的,组,成,固体颗粒的压缩,土中水的压缩,空气的排出,水的排出,占总压缩量的,1/400,不到，忽略不计,压缩量主要组成部分,无粘性土,透水性好，水易于排出,压缩稳定很快完成,粘性土,透水性差，水不易排出,压缩稳定需要很长一段时间,一、土体压缩的基本概念,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,加载导环,土样环刀,加载活塞,测微表支架,压缩容器,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,压缩仪示意图,刚性护环,加压活塞,透水石,环刀,底座,透水石,土样,荷载,注意：,土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,室内压缩试验又称为,侧限压缩试验,。土的压缩特性可由,试验中施加的竖向垂直压力,p,与相应固结稳定状态下的,土孔隙比,e,间关系反映出来。,试验时，逐级对土样施加分布压力，一般按,p,=50、100、200、300、400kPa,五级加荷，待土样压缩相对稳定后（符合现行土工试验方法标准,GB/T 501231999,有关规定要求）测定相应变形量,S,i,，而,S,i,可用孔隙比,e,的变化来表示。,1、压缩试验,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,p,A,Vv,Vs,Vv,Vs,h,0,h,i,S,i,土样初始,状态,受力压缩,后状态,e,0,压缩,e,i,土样侧限压缩孔隙体积变化示意图,图中,h,0,土样的初始孔高，,h,i,土样在荷载,P,作用下稳定后的高度，,S,i,土样在荷载,P,作用下的稳定压缩量。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,根据不同压力,p,作用下，达到稳定的孔隙比,e,，绘制,e,-,p,曲线，为压缩曲线,e,p,曲线,A,曲线,B,e,0,e,p,e,-,p,曲线,压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高,曲线,A,压缩性,曲线,B,压缩性,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,压缩系数,a,：,压力变化不大时，,土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值,e,p,p,1,p,2,e,1,e,2,M,1,M,2,规范,用,p,1,100kPa、,p,2,200kPa,对应的压缩系数,a,1-2,评价土的压缩性,a,1-2,0.1MPa,-1,低压缩性土,0.1,a,1-2,0.5MPa,-1,中压缩性土,a,1-2,0.5MPa,-1,高压缩性土,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2、土体压缩量的计算,p,2,A,Vv,Vs,V,v,Vs,h,S,i,h,2,p,1,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,根据土料体积在压缩过程中不变,当初始孔隙比、原始高度、某级压力下压缩量已知，可以求出相应压力下的孔隙比,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,3、压缩指数及土的应力历史对压缩的影响,0.2,0.4,低压缩性土,中等压缩性,高压缩性土,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,4、压缩模量,E,s,压缩模量:土的应力变化量与相应的应变变化量之比，常用单位MPa,说明：,土的压缩模量,E,s,与土的的压缩系数,a,成反比，,E,s,愈大，,a,愈小，土的压缩性愈低,提示：,在工程实际中，,p,1,相当于地基土所受的自重应力，,p,2,则相当于土自重与建筑物荷载在地基中产生的应力和。故,（,p,2,-,p,1,）,即是地基土所受到的,附加应力,z,。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,土的回弹与再压缩,p,e,a,b,压缩曲线,d,回弹曲线,再压缩曲线,c,b,塑性变形,弹性变形,1.,正常固结土,先期固结压力等于现时的土压力,p,c,p,0,2.,超固结土,先期固结压力大于现时的土压力,p,c,p,0,3.,欠固结土,先期固结压力小于现时的土压力,p,c,p,0,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,三、土的侧压力与侧膨胀系数,土的侧压力系数：有侧限的条件下,侧向压应力与竖向压力的比值。,土的侧膨胀系数：无侧限的条件下,侧向膨胀应变与竖向压缩,应变,的比值。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,四、土的变形模量与荷载试验,1、荷载试验,荷 载,试坑,支墩,次梁,主梁,承压板,千斤顶,百分表,基准梁,试验装置示意图,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,现场载荷试验,p,s,曲线：分为三个变形阶段,直线变形阶段、局部剪切阶段、破坏阶段,。,p,cr,p,-,s,曲线直线段终点,所对应的应力（kPa），,称为临界压力。,p,u,破坏阶段。,0,s,p,cr,p,u,a,b,c,s,1,荷载试验,p,s,曲线,变形模量是在现场原位进行测定的，所以它能比较准确地反映土在天然状态下的压缩性。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2、变形模量,3、变形模量与压缩模量的关系,变形模量,E,0,是指土在无侧限条件下受压时，,压应力与相应应变之比值；,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,【例】,某工程地基钻孔取样，进行室内压缩试验，试样高为,h,0,=20mm，在,p,1,=100kPa作用下测得压缩量,s,1,=1.1mm，在,p,2,=200kPa作用下的压缩量为,s,2,=0.64mm。土样初始孔隙比为,e,0,=1.4，试计算压力,p,=100200kPa范围内土的压缩系数、压缩模量，并评价土的压缩性,。,【,解,】,在,p,1,=100kPa作用下的孔隙比,在,p,2,=200kPa作用下的孔隙比,属高压缩性土,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,沉降原因：,定义：,地基土层在建筑物荷载作用下，不断地产生压缩，直至压缩稳定后地基表面的沉降量称为地基的最终沉降量。,外因:,建筑物荷载在地基中产生的,附加应力,内因:,土由三相组成,，具有碎散性，在有效应力作用下，孔隙发生压缩变形,t,不考虑沉降过程,第二节 地基最终沉降量计算,一、地基最终沉降的概念,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,计算目的：,在建筑设计中需预知该建筑物建成后将产生的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，判断地基变形值是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时，为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建筑物的安全。,计算方法：,建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)推荐法,分层总和法,弹性力学方法,第二节 地基最终沉降量计算,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法,地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体,假设基底压力为线性分布,侧限应力状态,只发生单向沉降,沉降计算至某一深度（受压层）即可,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,：,1、基本假定和基本原理：,二、分层总和法计算最终沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2、计算步骤,d,地面,基底,计算深度,p,p,0,d,z,cz,(1)绘制地基土层分布剖面图和基础剖面图,(2)计算原地基的自重应力,cz,(3)计算基底压力,p,(4)计算基底附加压力p,0,(5)确定地基中附加应力,z,分布,cz,从地面算起；,z,从基底算起，由基底附加应力p,0,=p-,d,引起,二、分层总和法计算最终沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一般土层：,软土层：,2、计算步骤,(6),确定地基受压层深度z,n,(7)沉降计算分层,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,d,地面,基底,计算深度,p,p,0,d,z,cz,二、分层总和法计算最终沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2、计算步骤,(8)计算每层沉降量S,i,H,i,d,地面,基底,计算深度,p,p,0,d,z,sz,czi,zi,(9)计算地基最终沉降量,二、分层总和法计算最终沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,建筑地基基础设计规范,（GB 50007-2002）推荐沉降计算法,建筑沉降观测与计算结果对比：,坚硬地基：分层总和法计算的沉降量比实测值显著偏大,软弱地基：计算值比实测值显著偏小,原因：,分层总和法的假定条件与实际不符,取土样与实验环节上的影响,没考虑地基、基础与上部结构的共同作用,经统计引入沉降计算经验系数,s,-规范推荐法,三、规范法计算沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,地面,p,0,z,z,i-1,z,i,计算公式：,H,i,A,i,深度z范围内平均附加应力系数,三、规范法计算沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,结果修正,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p,0,/f,ak,的大小有关,20.0,15.0,7.0,4.0,2.5,0.2,0.4,0.7,1.0,1.1,p,0,0.75f,k,0.2,0.4,1.0,1.3,1.4,p,0,f,ak,基底附加应力,表3.11 沉降计算经验系数,s,f,k,：修正后地基承载力标准值,三、规范法计算沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1、有相邻荷载影响,规范规定：由深度处向上取的计算厚度所得的计算沉降量应满足,按上式所确定的沉降计算深度下若有软弱土层时，尚应向下继续计算，直至软弱土层的计算沉降量满足上式为止,2、无相邻荷载影响,基础宽度在l-30m范围内时，基础中点的地基沉降计算深度规范规定，也可按下列简化公式计算：,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,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,自重应力,基底压力,基底附加应力,附加应力,结果修正,地基沉降量计算,要点小结,确定计算深度,确定分层界面,计算各土层的,，,计算各层沉降量,地基总沉降量,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,可计算成层地基,可计算不同形状基础,条性、矩形和圆形等,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：,基底压力为线性分布,附加应力用弹性理论计算,只发生单向沉降：侧限应力状态,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,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1986年：开工,1990年：人工岛完成,1994年：机场运营,面积：4370m1250m,填筑量：18010,6,m,3,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,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,关西国际机场,设计预测沉降：,5.77.5 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,日期,测 点,1,2,3,5,7,8,10,11,12,15,16,17,平均,00-12,10.6,9.7,12.8,11.7,10.6,13.0,11.6,10.3,12.7,12.5,9.0,14.1,11.7,01-12,10.8,9.9,13.0,11.9,10.7,13.2,11.8,10.5,12.9,12.7,9.1,14.3,11.9,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,一、,地基沉降与时间关系计算目的,砂土、碎石土：,渗透性好，变形经历时间很短，外荷载作用完毕，变形已稳定,粘性土：,渗透系数小，完成变形需要很长时间,最终沉降量,建筑物荷载产生的附加应力,地基沉降过程,建筑物施工期和使用期,沉降与时间的关系,预留净空,连接方法,施工顺序,饱和土,孔隙水排除,土体压缩变形,时间t,土层排水距离,土粒粒径与孔隙的大小,土层渗透系数,荷载大小,压缩系数高低,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,二、饱和土的渗流固结,渗流固结:,饱和粘性土在压力作用下，孔隙水随时间的迁延而逐渐被排出，同时孔隙体积也随之减小，这一过程为饱和土的渗流固结。,饱和土体渗流固结过程,排水,压缩,压力转移,土体孔隙中,自由水,逐渐,排出,土体,孔隙体积,逐渐,减小,由孔隙水承担的,压力,逐渐,转移到土骨架,来承受，成为有效应力。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,渗流固结力学模型,实践背景：大面积均布荷载,侧限状态的简化模型,p,z,=p,不透水岩层,饱和压缩层,p,K,0,p,K,0,p,处于侧限状态，渗流和土体的变形只沿竖向发生,p,不变形的钢筒,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,钢筒,弹簧,水体,带孔活塞,活塞小孔大小,渗透固结过程,初始状态,边界条件,相间相互作用,物理模型,p,侧限条件,土骨架,孔隙水,排水顶面,渗透性大小,土体的固结,p,渗流固结弹簧活塞力学模型,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,p,附加应力:,z,=p,孔隙水压力:,u=,z,=p,有效应力:,z,=0,附加应力:,z,=p,孔隙水压力:,u 0,附加应力:,z,=p,孔隙水压力:,u=0,有效应力:,z,=p,渗流固结弹簧活塞力学模型,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,u,0,=p,t=0,u=p,z,=0,t=,u=0,z,=p,z,u,0t,u0,p,不透水岩层,z,排水面,H,u：孔隙水压力,z,：有效应力,p：总附加应力,u+,z,=p,p,土层超静孔压是z和t的函数，渗流固结的过程取决于土层可压缩性（总排水量）和渗透性（渗透速度）,两种应力在深度上随时间的分布,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,渗透固结理论是针对土这种多孔多相松散介质,建立起来的反映土体变形过程的基本理论。土力学的创始人Terzaghi教授于20世纪20年代提出饱和土的一维渗透固结理论,物理模型 太沙基一维渗透固结模型,数学模型 渗透固结微分方程,方程求解 理论解答,固结程度 固结度的概念,三、单向固结理论,第三节 地基变形与时间的关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,土层是均质且完全饱和,土颗粒与水不可压缩,水的渗出和土层压缩只沿竖向发生,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,荷载均布,瞬时施加，,总应力不随时间变化,1、基本假定,2、求解问题,孔隙水压力的时空分布,三、单向固结理论,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,C,v,反映土的固结特性：孔压消散的快慢固结速度,C,v,与渗透系数k成正比，与压缩系数a成反比；,单位：cm,2,/s；m,2,/year，粘性土一般在 10,-4,cm,2,/s 量级,固结系数:,3、单向固结微分方程：,三、单向固结理论,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,反映了超静孔压的消散速度与孔压沿竖向的分布有关,是一线性齐次抛物型微分方程式，一般可用分离变量方法求解,其一般解的形式为：,只要给出定解条件，求解渗透固结方程，可得出u(z,t),渗透固结微分方程：,三、单向固结理论,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,p,不透水,z,排水面,H,z,u,o,微分方程：,初始条件和边界条件,为无量纲数，称为时间因子,方程的解：,三、单向固结理论,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,方程的解,时间因数,反映孔隙水压力的消散程度,H,:,土层最远排水距离,H,=,土层厚度,单面排水,H,=土层厚度之半,双面排水,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,u,zt,土层z深度处在t时刻的孔隙水压力,由t时刻的,u,z,可绘制出t时刻土层的孔隙水压力分布图。,H,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,H,H,渗流,渗流,渗流,T,v,=0,T,v,=0.05,T,v,=0.2,T,v,=0.7,T,v,=,T,v,=0,T,v,=0.05,T,v,=0.2,T,v,=0.7,T,v,=,u,0,=p,u,0,=p,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,4、固结度的概念,一点M的固结度：,其有效应力,zt,对总应力,z,的比值,U,z,t,=01：表征一点孔压的消散程度,z,H,z,u,o,M,z,U,t,=01：表征一层土孔压的消散程度,一层土的平均固结度,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,平均固结度U,t,与沉降量S,t,之间的关系,t时刻：,确定沉降过程也即S,t,的关键是确定U,t,确定U,t,的核心问题是确定u,z.t,固结度,等于t时刻的沉降量与最终沉降量之比,4、固结度的概念,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,图表解：,P51，图3-10,一般解：,近似解：,简化解,5、地基的平均固结度计算,U,z,是T,v,的单值函数，T,v,可,反映固结的程度,(,),(,),(,),(,),=,-,-,=,p,=,1,U,U,3,T,6,.,0,U,085,.,0,U,1,lg,933,.,0,T,6,.,0,U,4,U,T,z,t,v,z,t,v,z,2,t,v,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,6.各种情况下地基的固结度,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,应力分布：,1,2,5,3,4,基本情况,：,不透水边界,透水边界,（1）单面排水时,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,不透水边界,透水边界,渗,流,1,2,3,情况,1、2、3,的,U,t,T,v,关系曲线,6.各种情况下地基的固结度,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,不透水边界,透水边界,情况4,透水边界,不透水边界,情况5,情况,4为情况1、2的叠加,情况,5为情况1、3的叠加,6.各种情况下地基的固结度,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,（2）双面排水时,透水边界,应力分布：,1,2,5,3,4,基本情况：,透水边界,H,无论哪种情况，均按单面排水时的情况1计算。此时，土层最远排水距离为土层厚度的一半。,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,四、有关沉降-时间的工程问题,求某一时刻t的固结度与沉降量,求达到某一固结度所需要的时间,根据前一阶段测定的沉降时间曲线，推算以后的沉降时间关系,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,1、求某一时刻t的固结度与沉降量,T,v,=C,v,t/H,2,S,t,=U,t,S,t,四、有关沉降-时间的工程问题,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,2、求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间,U,t,=S,t,/S,从 U,t,查表（计算）确定 T,v,四、有关沉降-时间的工程问题,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,3、根据前一阶段测定的沉降-时间曲线，推算以后的沉降时间关系,对于各种初始应力分布，固结度均可写成：,已知：,t,1,S,1,t,2,S,2,公式计算,，,计算t,3,S,3,四、有关沉降-时间的工程问题,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,五、,地基瞬时沉降与次固结沉降,瞬时沉降（s,d,）：,地基在加载以后立即发生的沉降,固结沉降（s,c,）：,土体孔隙压缩而产生的沉降,次固结沉降,（s,s,）,：,土中孔隙水完全排出，土体固结已经完成后，由于土骨架的蠕变变形引起的沉降,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,第四节 建筑物沉降观测与地基容许变形值,一、,地基变形特征,局部倾斜：指砖石砌体承重结构，沿纵向6-10m内基础两点的沉降差与其距离的比值，,沉降量：指基础中心的沉降量，mm,沉降差:指同一建筑物中，相邻两个基础沉降量的差值，mm,倾斜：独立基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值，,京、沪地区,框架结构和单层排架结构,多层、高层、高耸结构,砌体承重结构,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,b,沉降差：,同一建筑中两相邻基础沉降量的差。,倾 斜：,同一基础两端沉降量之差与其距离之比。,偏心荷载,不均匀地层,c,1,c,2,假 设,两端沉降,倾斜度,A,B,基 岩,一、,地基变形特征,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0.,Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.,虎丘塔,杂填土,块石填土,亚粘土加块石,风化岩,火成基岩,Evaluation only.,Created with Aspose.Slides for.NET 3.