土力學(xué)第五章 土體中的應(yīng)力計(jì)算

PAGEPAGE27第五章土體中的應(yīng)力計(jì)算第一節(jié)概述大多數(shù)建筑物是造建在土層上的，我們把支承建筑物的這種土層稱為地基。由天然土層直接支承建筑物的稱天然地基，軟弱土層經(jīng)加固后支承建筑物的稱人工地基，而與地基相接觸的建筑物底部稱為基礎(chǔ)。地基受荷以后將產(chǎn)生應(yīng)力和變形，給建筑物帶來兩個(gè)工程問題，即土體穩(wěn)定問題和變形問題。如果地基內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力在土的強(qiáng)度所允許的范圍內(nèi)，那么土體是穩(wěn)定的，反之，土體就要發(fā)生破壞，并能引起整個(gè)地基產(chǎn)生滑動而失去穩(wěn)定，從而導(dǎo)致建筑物傾倒。地基中的應(yīng)力，按照其因可以分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種：自重應(yīng)力：由土體本身有效重量產(chǎn)生的應(yīng)力稱為自重應(yīng)力。一般而言，土體在自重作用下，在漫長的地質(zhì)歷史上已壓縮穩(wěn)定，不再引起土的變形（新沉積土或近期人工充填土除外）。附加應(yīng)力：由于外荷（靜的或動的）在地基內(nèi)部引起的應(yīng)力稱為附加應(yīng)力，它是使地基失去穩(wěn)定和產(chǎn)生變形的主要原因。附加應(yīng)力的大小，除了與計(jì)算點(diǎn)的位置有關(guān)外，還決定于基底壓力的大小和分布狀況。一、應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系的假定真實(shí)土的應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系是非常復(fù)雜的，目前在計(jì)算地基中的附加應(yīng)力時(shí)，常把土當(dāng)成線彈性體，即假定其應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，服從廣義虎克定律，從而可直接應(yīng)用彈性理論得出應(yīng)力的解析解。1、關(guān)于連續(xù)介質(zhì)問題彈性理論要求：受力體是連續(xù)介質(zhì)。而土是由三相物質(zhì)組成的碎散顆粒集合體，不是連續(xù)介質(zhì)。為此假設(shè)土體是連續(xù)體，從平均應(yīng)力的概念出發(fā)，用一般材料力學(xué)的方法來定義土中的應(yīng)力。2、關(guān)于線彈性體問題理想彈性體的應(yīng)力與應(yīng)變成正比直線關(guān)系，且應(yīng)力卸除后變形可以完全恢復(fù)。土體則是彈塑性物質(zhì)，它的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是呈非線性的和彈塑性的，且應(yīng)力卸除后，應(yīng)變也不能完全恢復(fù)。為此進(jìn)行假設(shè)土的應(yīng)變關(guān)系為直線，以便直接用彈性理論求土中的應(yīng)力分布，但對沉降有特殊要求的建筑物，這種假設(shè)誤差過大。3、關(guān)于均質(zhì)、等向問題理想彈性體應(yīng)是均質(zhì)的各向同性體。而天然地基往往是由成層土組成，為非均質(zhì)各向異性體。江為此進(jìn)行假設(shè)垮，天然地基作蕩為均質(zhì)的各向夾同性體。撈二、地基中的碌幾種應(yīng)力狀態(tài)弟計(jì)算地基應(yīng)力羨時(shí)，一般將地暢基當(dāng)作半無限蝦空間彈性體來康考慮；即把地勁基看作是一個(gè)盤具有水平界面攻、深度和廣度赴都無限大的空您間彈性體。（體見教標(biāo)材菠P6逗6患圖缸3歡－蛙2概）宇常見的地基中阻的應(yīng)力狀態(tài)有西如下三種：唉1波、三維應(yīng)力狀劉態(tài)昌荷載作用下，灑地基中的應(yīng)力佩狀態(tài)均屬三維桂應(yīng)力狀態(tài)。每音一點(diǎn)的應(yīng)力都鑰是職x慮、花y縱、炭z蹈的函數(shù)，每一酒點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)鈴都察有照9結(jié)個(gè)應(yīng)力分量。旁，寫成矩陣形烘式則為：墳根據(jù)剪應(yīng)力互吹等原理，有惕τ嚼xy屬=址τ脊yx骨,綠τ公yz吐=臘τ悄zy膀,屋τ替xz刺=談τ錦zx膽，躁因此，該單元否體只蘇有輩6遼個(gè)應(yīng)力分量，揀即惡σ百xx趟,雙σ簡yy輝,倍σ通zz身,竟粱τ敵xy,句宵τ蜘xz,乒簽τ盈yz余。賭2銷、二維應(yīng)變狀鉗態(tài)（平面應(yīng)變準(zhǔn)狀態(tài)）知二維應(yīng)變狀態(tài)順是指地基中的欄每一點(diǎn)應(yīng)力分即量只是兩個(gè)坐愧標(biāo)烤（跑x,也z杯）的函數(shù)，因江為天克地面可死看作一個(gè)平面肚，并且姐沿蔥y宗方向的應(yīng)變件，由于對稱性益，拌，這時(shí)，每一趴點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)園有批5量個(gè)應(yīng)力分量：甚挽。應(yīng)力矩陣可陜表示為：片3發(fā)、側(cè)限應(yīng)力狀冒態(tài)碰側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)卡是指側(cè)向應(yīng)變滾為零的一種應(yīng)呢力狀態(tài)；土體飛只發(fā)生豎直向燃的變形。房由于任何豎直春面都是對稱面坑，故在任何豎幸直面和水平面矛上都不會有剪銜應(yīng)力存在，（諒圖恥3指－而5饑），即興，應(yīng)力矩陣為榴：刊由積，并與脫成正比。智三、土力學(xué)中倘應(yīng)力符號的規(guī)毀定有在進(jìn)行土中應(yīng)歌力計(jì)算時(shí)始：肥①心應(yīng)力符號的規(guī)豪定法則與彈性言力學(xué)相同，但百正負(fù)與彈性力問學(xué)相反；即當(dāng)對某一截面上的辨外法線是沿著抗坐標(biāo)軸的正方捆向，這個(gè)截面媽稱正面；正面叨上的應(yīng)力分量蔬以沿坐標(biāo)軸正果方向?yàn)樨?fù)，沿絡(luò)負(fù)方向?yàn)檎?。彎②蛙用摩爾圓進(jìn)行脂應(yīng)力狀態(tài)分析歐時(shí)，法向應(yīng)力春仍以壓應(yīng)力為過正，剪應(yīng)力方粘向以逆時(shí)針方姐向?yàn)檎?。（醉圖矛3芒－熟6伍）裂第二濱節(jié)酸他地基中的自重淋應(yīng)力計(jì)算從在計(jì)算地基中教的自重應(yīng)力時(shí)雕，一般將地基請作為半無限彈例性體來考慮。塘由半無限彈性癢體的邊界條件啄可知，其內(nèi)部首任一與地面平卸行的平面或垂依直的平面上，極僅作用著豎向挪應(yīng)力野和啄水平向應(yīng)力嗎，而剪應(yīng)力丙。騙1次、豎直自重應(yīng)逗力居設(shè)地基中某單戶元體離地面的便距參離巾z清，土的容重為堆，則單元體上倆豎直向自重應(yīng)難力等于單位面擦積上的土柱有撕效重量，即液………………摟…雷復(fù)漫蜂…蠶…家(棚3-1)防可見，土的豎起向自重應(yīng)力隨錢著深度直線增梢大，呈三角形粗分布。注：面（暫1得）若計(jì)算點(diǎn)在鈴地下水為以下從，由于水對土釀體有浮力作用咐，則水下部分分土柱的有效重看量應(yīng)采用土的呈浮容重脖或飽和容重罵計(jì)算譯；它a欣：當(dāng)位于地下吹水位以下的土記為砂土?xí)r，土經(jīng)中水為自由水傲，計(jì)算時(shí)用劉。字b仁：當(dāng)位于地下惑水位以下的土鍋為堅(jiān)硬粘土?xí)r異，在飽和堅(jiān)硬鞋粘土中只含有判結(jié)合水，計(jì)算削自重應(yīng)力時(shí)應(yīng)翻采用飽和容重撤。芽c晚：水下粘土，無當(dāng)扶I啞c失≥屢1勾時(shí)，用蓋。須d救：如果是介乎甚砂土和堅(jiān)硬粘寨土之間的土，搭則要按具體情己況分析選用適戲當(dāng)?shù)娜葜?。糕例如違圖萬3吹－沙7夸（雀a掌）中疫的撲B強(qiáng)點(diǎn)，其豎向自灶重應(yīng)力為殖（夏2你）自重應(yīng)力是亮由多層土組成昨，如公圖御3時(shí)－退7規(guī)（蔑a慚）（見教茅材障P6熱8壤），設(shè)各土層兄的厚度栗為譽(yù)H制1民、撐H柏2藏、糕…突…摔H牧n嶄，相應(yīng)的容重較分別為騾，則地基中的妙第黃n瘡層底面處的豎何向自重應(yīng)力為滔：柜＝濟(jì)………………四……………際…使句且亞（扇3剪－芳2遍）弊2云、水平向自重屠應(yīng)力爹在半無限體內(nèi)兔，由側(cè)限條件譜可知，土不可米能發(fā)生側(cè)向變尚形（拘），因此，該鞠單元體上兩個(gè)地水平向應(yīng)力相襯等并按下式計(jì)轉(zhuǎn)算：份……………成…肚乓碌船…厚…撲（礙3誦－點(diǎn)3從）況式飾中引K雪0溪—搶—掌土的側(cè)壓力系激，它是側(cè)限條彼件下土中水平窄向有效應(yīng)力與牙豎直有效應(yīng)力活之比，可由試雖驗(yàn)測定，歌，囑是土的泊松比鍬?？系谌郎瞎?jié)燙奏地基中的附加希應(yīng)力絲在求解地基中砍的附加應(yīng)力時(shí)那，一般假定地急基土是連續(xù)、盞均勻、各向同牛性的彈性體，晶然后根據(jù)彈性廳理論的基本公敲式進(jìn)行計(jì)算。努另外，按照問路題的性質(zhì)，將毀應(yīng)力劃分為空筐間（三維）問瑞題和平面問題稱兩大類型。矩盤形、圓形等基晌礎(chǔ)指（術(shù)L/B<1億0向）下的附加應(yīng)烘力計(jì)算即屬空嗚間問題（其應(yīng)財(cái)力粉是及x,y,應(yīng)z先的函數(shù)）；條御形基礎(chǔ)屬（扒L/會B科≥汗1森0禍）下的附加應(yīng)曬力計(jì)算即屬于戰(zhàn)平面問題（其策應(yīng)力艦是豆x,,膽z既的函數(shù)），壩乘、擋土墻等大電多屬于條形基手礎(chǔ)。報(bào)一、空間問題艷條件下的附加餃應(yīng)力筍（一）豎直集屆中力作用下的撫附加應(yīng)力挑如時(shí)圖典P7掌1蔽圖繩3宏－鉛1憑0膏所示，當(dāng)半極至限彈性體表面路上作用著豎直零集中物力姥p花時(shí)，彈性體內(nèi)雨部任意濱點(diǎn)鳴M羨的六個(gè)應(yīng)力分飽量或，由彈性理論乞求出的表達(dá)式盾為：墊（酒3爛－廈6巴）在眨式中：?！尽寈,y,慶z求方向的法向應(yīng)隔力——剪應(yīng)力乏——種土的泊松比擔(dān)R瓶—奸—炭M振點(diǎn)至坐標(biāo)原掏點(diǎn)友o播的距離趁—嚇—臘直角三角狹形革OM竭’踩M邁中江與拘的夾角菌上式為著名的存布幸內(nèi)斯克略（森Boussi菜nes供q損）解答，它是揪求解地基中附伯加應(yīng)力的基本數(shù)公式。傲對于土力學(xué)來呆說，圣具有特別重要慎的意義，它是仙使地基土產(chǎn)生車壓縮變形的原喜因。粒由幾何關(guān)系：鑰；圍（隱3雄－必6a愁）可以寫為：灶…………冤…惠摔（拜3獄－碼8砍）移式中：途………漿…黃窩勵(lì)豎直集中力作句用下的豎向應(yīng)災(zāi)力分布函數(shù)，既它是瞎的函數(shù)；可由擊圖葬3廈－攀1悔1版和狀表村3壺－軋1摩中查得。永從匹式摟3濤－川8國可知懶（土1發(fā)）在集中力作劫用線上（即擋），附加應(yīng)力遵隨著深辭度攔z尸的增加而遞減擊（見教罰材夫P7軟3晶圖災(zāi)3-1次2歷）；曉（育2論）當(dāng)離集中力盤作用線某一距蝴離摘r叮時(shí)，（蒼由末3遮－敏6a激可知）在地表重處的附加應(yīng)力答＝胳0伴，隨著深度的男增加，要逐漸遞增，但鼻到一定深度后撲，特又隨著深鹽度仍z豈的增加而減小志（見教燭材卵P7足3創(chuàng)圖許3-1洗2衣）。桌（交3售）刷當(dāng)放z鞋一定時(shí)，即在枯同一水平面上蔑，附加應(yīng)力糖隨階著捉r閱的增大而減小嫌（見教森材慢P7割3來圖省3-1不2尚）。瘋注：如果的地瀉面上有幾個(gè)集瑞中力作用時(shí)（纏見教登材抱P7泡3坑圖相3-1長4禿），則地基中薄任意旅點(diǎn)靠M皇處的附加應(yīng)力萄可以利用式岸（似3騾－芒8蚊）分別求出各砌集中力對該點(diǎn)三所引起的附加胖應(yīng)力，然后進(jìn)局行疊加，即：蝕式中：有分別為集中力擱作用下的豎向帆應(yīng)力分布函數(shù)霉。靈（二）矩形基賠底受豎直均布廣荷載作用時(shí)角工點(diǎn)下的豎向附洽加應(yīng)力觀矩形基礎(chǔ)當(dāng)?shù)状涿媸艿截Q直均璃布荷載（此處如指均布壓力）慧作用時(shí)，基礎(chǔ)松角點(diǎn)下任意點(diǎn)殲深度處的豎向可附加應(yīng)力，可震以利用基本公扁式借（耀3銅－疼8口）沿著整個(gè)矩不形面積進(jìn)行積強(qiáng)分求得。江P7障4為如休圖菜3范－埋1塊6捆，若設(shè)基礎(chǔ)面巡上作用著強(qiáng)度債為冷p杰的豎直均布荷漠載，則微小面嶺積杠dxd擇y救上的作用檔力巷d廣p潑＝陵pdxd竄y播可作為集中力侮來看待，于是乓，由該集中力緞在基礎(chǔ)角切點(diǎn)肌o膨以下深度燒為撒z破處悅的飼M悼點(diǎn)所引起的豎搞向附加應(yīng)力為紋：免………………貸…窮捐晶…救…橋（饞3鹿－臂1書0幫）曬將煮代入上式并沿切整個(gè)基底面積扇積分，即可得財(cái)?shù)骄匦位棕Q騎直均布荷載對友角庭點(diǎn)首o(hù)筆以下深度候?yàn)檫mz慈處所引起的附殖加應(yīng)力為：課=KsP烘俊僵殊………………肥………………壺………………把…趁…逼（裂3短－然1言1毯）葉式中：撥—棉—旗矩形基礎(chǔ)，底刑面受豎直局部繁荷載作用時(shí)，堪焦點(diǎn)以下的豎蘭直附加應(yīng)力分艘布系數(shù)，蝴可以廢從問P7降5路表洲3腦－卡2銀中查得廳L匯：為基礎(chǔ)底面抽的長邊耗，敘B崇：為基礎(chǔ)底面律的短邊，搭且薯L詳≥欺B花。驟注：享①蛙對于在基底范腹圍以內(nèi)或以外吩任意點(diǎn)下的豎伍向附加應(yīng)力，減可利用式奶（孫3罵－箏1憤1蔽）并按疊加原繡理進(jìn)行計(jì)算，卸這種方法稱之悔為羅“睛角點(diǎn)扎法浩”蝕②袖對矩形基底豎錢直均布荷載，弦在應(yīng)控用邀“乞角點(diǎn)墳法艱”泡時(shí)哪。露L在始終時(shí)基底長足邊的長度愚，言B灌為短邊的長度準(zhǔn)。治（三）矩形基亞底受豎直三角斤形分布荷載作偏用時(shí)角點(diǎn)以下梢的豎向附加應(yīng)提力枯矩形基底受豎傲直三角形分布增荷載作用時(shí)，死把荷載強(qiáng)度為毅零的角迎點(diǎn)無o耽作為坐標(biāo)原點(diǎn)酬，同樣可利用睬公式逐沿著整個(gè)面積肚積分來求得。雪如牙圖迫3桃－險(xiǎn)2驅(qū)0限所示（教墳材哄P7較9淚）。若矩形基敘底上三角形荷尋載的最大強(qiáng)度卸為類，則微分面對積魔dxd惜y浮上的作用力狐可作為集中力召看待，于是角算點(diǎn)堪o筆以下任意深威度壟z少處，由于該集藍(lán)中力所引起的塊豎向附加應(yīng)力啟為：巡將時(shí)代入上式并沿廢整個(gè)底面積積誰分，即可得到藍(lán)矩形基底受豎插直三角形分布初荷載作用時(shí)角榆點(diǎn)下的附加應(yīng)由力為：廊………………勵(lì)………………跟…暑…腳細(xì)下（釋3傍－偏1恰5前）恢式中協(xié)為矩形基底受易豎直三角形分昏布荷載作用時(shí)邪的豎向附加應(yīng)原力分布系數(shù)，柔可查戶表閥3吧－瓜3詳（教籌材椅P7跑8謙），卻。剛L火：沿荷載變化渠方向矩形基底重的長度裂，糖B遭：矩形基底另梢一邊的長度辮對于基底范圍順內(nèi)（或外）任叉意點(diǎn)下的豎向藍(lán)附加應(yīng)力，仍銜然可以利恥用術(shù)“廁角點(diǎn)步法謠”習(xí)和疊加彈原理進(jìn)行計(jì)算兇。機(jī)但任意兩點(diǎn)：澡（省1掀）計(jì)算點(diǎn)應(yīng)落覆在三角形分布附荷載強(qiáng)度為零郵的一點(diǎn)垂線上器。減撒體黎（務(wù)2興）遲B兼點(diǎn)始終指荷載織變化方向矩形理基底的長度。諸（四）矩形基愧底受水平均布貍荷載作用時(shí)角混點(diǎn)下的豎向附包加應(yīng)力垃如物圖夫3石－條2稀1跌所示（教通材剝P7停9費(fèi)），當(dāng)矩形基漿底受到水平均杰布荷載濁作用時(shí)，角點(diǎn)襯下任意深義度鐘z銀處的豎直附加閑應(yīng)力可以利用泊公式龍求得：株達(dá)暢窯需共葛押（出3呆－鳳1竊7例）顆式中：吊矩形基底受水株平均布荷載作憂用時(shí)的豎向附徑加應(yīng)力分布系疾數(shù)，可查祥表紗3溜－傭4孕（教重材隆P8鄭0株），蘇。點(diǎn)B桿：平行于水平感荷載作用方向雀的矩形基底的或長度覽，缺L?。壕匦位琢硗匆贿叺拈L度。址“挑＋叨”橋：當(dāng)計(jì)算點(diǎn)在尋水平均布荷載錦作用方向的終話止端以下時(shí)；法（資b,梅d貨點(diǎn)下）釋“感－憐”跟：當(dāng)計(jì)算點(diǎn)在示水平均布荷載弦作用方向的起寫始端以下時(shí)；縫（蓮c,獎d泥點(diǎn)下）爺當(dāng)計(jì)算點(diǎn)在基偶底范圍內(nèi)（或炮外）任一位置呆，同一可以利課用情“電角點(diǎn)他法馳”膠和疊加原理來竟進(jìn)行計(jì)算。建二、平面問題式條件下的附加懷應(yīng)力疾理論上，當(dāng)基榴礎(chǔ)長羅度雀L仔與寬紋度狡B瘦之比邪，買L/喇B挑＝惠∞腥時(shí)，地基內(nèi)部竿的應(yīng)力狀態(tài)屬健于平面問題。擠實(shí)際工程實(shí)踐蛛中，幸當(dāng)婦L/久B靠≥姨1罷0集時(shí)，平面問題糟。步例如：水力工段程中的土壩、榴土堤、水閘、裙擋土墻、碼頭歌、船閘等等。鐘（一）豎直線咸荷載作用下的花附加應(yīng)力蹈沿?zé)o限長直線耗上作用的豎直初均布荷載稱為敵豎直線荷載，磚如珠圖掠3賢－餡2腿2抬所阻示兇(臂見教棋材梅P80副)慮，當(dāng)?shù)孛嫔献魈扔秘Q直荷載時(shí)甘，地基內(nèi)部任燕一深儀度各z膀處的附加應(yīng)力貼為：穗蛾………………抄………………逢……叼…龜（型3塊－呢1罪9魔）秧………………育………稍…祖敘…………奉…巖（歉3濟(jì)－嫂2煌0面）穴………………造…戀跨……………扎…塑（憲3傻－搭2扎1蝕）港式中：典—桶—弦單位長度上的作線荷載侄（兵KN/m字2顛）逃x,渴z姑—棗—姑計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)跪討論：輝（擺1尚）在荷載作用土點(diǎn)處，安即章x=z=客o貪點(diǎn)，應(yīng)力值中陵無窮大，（奸σ嫂x余,曬σ沖z刃,雅τ譯zx包→∞胳）帆→編應(yīng)力集中申→方Ez糠>繼Ex態(tài)；損（糟2孟）剖當(dāng)躬x=年0什時(shí)，速σ各x泥=鍬τ版zx鮮=0原，而謙σ壺z穩(wěn)=余σ備zmax命→膏應(yīng)力集中緊→雜Ez州>捕Ex茶；覽（則3工）斷σ哨z能值申離車Z欲軸愈遠(yuǎn)，其值眾越小；水平位患置越深，應(yīng)力園也愈民小醋—鏈—膠地基土中應(yīng)力化的擴(kuò)散現(xiàn)象。?。ǘl形基獅底受豎直均布陜荷載作用時(shí)的徹附加應(yīng)力依如年圖虧3毛－絮2捉3鹿所示（教裙材賣P8級1隸），當(dāng)基底上而作用著強(qiáng)度直為筒p青的數(shù)值均布荷速載時(shí)，首先利寇用公式腥（扎3并－騎1魄9糞）求出微分寬梯度什上作用著的線殘均布荷載傲在任意谷點(diǎn)隸M盾所引起的豎向榆附加應(yīng)力落………………識……………教…采（亞3交－紛2蟻3蠢）肆再將上式沿寬挨度適B拐積分，即可得汁到條形基底受煎均布荷載作用冒時(shí)的豎向附加諒應(yīng)力為：工………………俱…………助…測莫任悔………窩…貨（瓜3荒－竹2艷4吧）閥式中：殲—納—鞋條形基底受豎殘直均布荷載作姨用時(shí)的豎向附跡加應(yīng)力分別系腦數(shù)，由紀(jì)表艙3崇－犁5野查，綿，眉B桑為基底的寬度梅。拋條形均布荷載落在地基內(nèi)部引被起的水平向應(yīng)任力方和剪應(yīng)力則也可以根據(jù)式賠（糊3音－削2蘭0嫌）和式鍛（魔3型－確2耀1瓣）積分求得，縣并簡化為心………………蜻……到…解嘉舉端美……忠…爹（畢3賴－廚2綁5險(xiǎn)）螞………………單…悄字助喚塘…………愛…繼（每3抄－躬2吵6懷）膝式中：據(jù)—代—企條形面積受豎蜓直均布荷載作飼用時(shí)的水平向耐應(yīng)力分布系數(shù)冒—帥—傷條形面積受豎攤直均布荷載作協(xié)用時(shí)的剪應(yīng)力查分布系數(shù)淡，父也可由雜表恭3諷－知5臂查得。聞（三）條形基繭底受豎直三角恢形分布荷載作銷用時(shí)的附加應(yīng)槐力退如烤圖輪3搞－寬6倚（教漲材秧P8女5讀）所示，當(dāng)條泥形基底上受最缸大強(qiáng)度為病的三角形分布級荷載作用時(shí)，齊同樣可利用基為本公式趁，先求出微分糾寬渣上作用的線荷斥載更，再計(jì)算但的船M尼所引起的豎向團(tuán)附加應(yīng)力，然豎后沿寬父度蝴B額積分，即可得櫻到整個(gè)三角形倦分布荷載并對常M算點(diǎn)引起的豎向?qū)m附加應(yīng)力為：程式中：摔—塘—號條形基底受三抗角形分布荷載姿作用時(shí)的豎向駕附加應(yīng)力分布扣系數(shù)，按農(nóng)，查障表獅3卵－低7維。裁（四）條形基基底受水平均布匹荷載作用時(shí)的涂附加應(yīng)力鉆圖絨3港－啞6崇（教東材綿P8宋5?。┧?，當(dāng)基始底作用著強(qiáng)度局為昌的水平均布荷瘦載時(shí)，同一可蝶以利用彈性理握論求水平線荷扯載對任意沒點(diǎn)槍M廁所引起的豎向郊附加應(yīng)力為：只式中：顛—哥—才條形基底受水帽平均布荷載作寧用時(shí)的豎向應(yīng)智力分布系數(shù)，撥可由含，查糾表聯(lián)3尺－想8獻(xiàn)。釋注意：槍1羽、在條形基礎(chǔ)辜下求地基內(nèi)的拐附加應(yīng)力時(shí)，疑坐標(biāo)系統(tǒng)的選患擇應(yīng)分別符合于圖循3溉－餐2姥3信，倉表啞3壞－阿6飄所示圖要求。濟(jì)2截、傾斜偏心荷申載時(shí)的基底壓是力駱合力既傾斜又沙偏心善其底底豎直壓吸力呈梯形分布掙，而水平荷載趣一般假定均勻肌分布。躲求解方法：應(yīng)方將梯形分布底巴豎直荷載分解棵成均布荷載和露三角形分布荷儉載，然后分別摟求出由于豎直稅荷載、豎直三麥角形分別荷載富以及水平均布遍荷載所引起底君附加應(yīng)力，再姨進(jìn)行疊加。沿3期、基礎(chǔ)有埋深勵(lì)時(shí)的基底壓力支分布區(qū)基底盡壓力（千或沉降計(jì)算壓枕力）旬式中腹：圣r充—?！u(yù)土的容重際D濤—女—宜基礎(chǔ)埋置深度伐P聞—冶—吐建筑物荷載（法包括基礎(chǔ)自重斗在內(nèi)）在基底半產(chǎn)生的壓力氣R槍D匙—山—勉基坑開挖，在船基礎(chǔ)底面處減齡少的壓力。琴因?yàn)槲葱藿ɑ鶑B礎(chǔ)以前，土體月中已有自重壓勉力無，修建基礎(chǔ)時(shí)犬將這部分土挖性除后再建算造基礎(chǔ)，再基扛底增加的壓力掛實(shí)際為鉗。蔬三、土壩（堤腳）壩身的自重矛應(yīng)力和壩基中付的附加應(yīng)力逮1店、土壩的自重日壓力婦不論是均質(zhì)的王或是非均質(zhì)的侮土壩，其壩身借任意點(diǎn)的自重恢應(yīng)力，均假定筍等于單位面積符上該點(diǎn)以上土混柱的有效重量渠，仍可按公式煩（下3描－票2騙）歲此時(shí)，均質(zhì)壩榆壩身的自重應(yīng)匙力為三角形分尖布。芝樓2慰、壩基中的附疊加應(yīng)力：設(shè)因?yàn)?，土壩壩投身能夠適應(yīng)壩汪基的變形，屬倚柔性基礎(chǔ)，故貸其基底壓力為舉梯形分布。搭土壩對地基中冷任意一點(diǎn)引起徑的附加應(yīng)力，注可將梯形分布固壓力分解為兩唐個(gè)三角形分布擺壓力和一個(gè)均帳布壓力，利用邊公式：基（均布壓力）顆，紹（三角形）來法計(jì)算。朵然后再進(jìn)行疊茄加：武對于萄圖座3師－齡2咳6證（棉P8鉤4妻）中所示的梯堤形分布壓力下貧任意點(diǎn)的豎向膜附加應(yīng)力，可倚按妄計(jì)算。式中：紛—眉—差豎向附加應(yīng)力羅分布系數(shù)，朋是并a/伍z螺和逼b/鉤z簽的函數(shù)，可從嘆（無P6贈8箭圖彩3鳥－慢3驟0報(bào)）中查取。鑄a灣，沸b組—材—竿分別為三角形江分別壓力和均繼布壓力的特征逃尺寸夫z爭—咱—雷為計(jì)算點(diǎn)至壓鴉力作用面的垂爹直距離臂p夫—走—彈為梯形分布壓衛(wèi)力的最大強(qiáng)度幻四、感應(yīng)圖法鈴求附加應(yīng)力患當(dāng)遇到不規(guī)則驗(yàn)的基礎(chǔ)形狀，屬而又無法劃分補(bǔ)成矩形面積時(shí)帆，妻“之角點(diǎn)唉法貓”講的應(yīng)用就受到顯限制。這時(shí)若往利用感應(yīng)圖法蘋來求解是比較嬌方便的。掃感應(yīng)圖法是以棵圓形基礎(chǔ)豎直援均布壓力作用錯(cuò)時(shí)，其中心點(diǎn)坦下豎向附加應(yīng)歷力計(jì)算為基礎(chǔ)沖的。然1孝、圓形基底受尖均布壓力作用煎時(shí)其中心點(diǎn)下夠的豎向附加應(yīng)窩力如奉圖保3疾－捆2拔8冷所示（教雄材蘇P8掩7步），當(dāng)圓形基頸底受到均布壓臺力作用時(shí)，其搞中心點(diǎn)下任意鞏深度拴處啄M雀點(diǎn)的豎向附加秘應(yīng)力，可由公魄式皮（空間）求出殃微分面積免上的集中力缺在該點(diǎn)口（螞M局）所引起的附隱加應(yīng)力為：死將柳代入，并沿整框個(gè)圓形面積積殃分，可滔得匹M喊點(diǎn)的豎向附加演應(yīng)力為：杯……………院…仙離驕摔者…………樣…楊（死3殊－洋2誕8滾）是式中：比，圓形基底受肢均布壓力作用途時(shí)的應(yīng)力分布鎮(zhèn)系數(shù)，可察民表刮3嫁－擦9蟻得；饞r招—敘—鍵圓形基礎(chǔ)得半咳徑志p悅—災(zāi)—赤均質(zhì)荷載強(qiáng)度獻(xiàn)2愈、感應(yīng)圖的原瓜理及應(yīng)用示感應(yīng)圖股是彎狠wmar俗k削首先提出得，冊如警圖兇3擔(dān)－啊2猶9朽所示（）教盾材析P8傅9疫，它脫由身9皇個(gè)同心圓和十糖二根等分得徑森向射線組成。坐設(shè)梯9便個(gè)同心圓得半但徑分別為豬它們與某一長利度司成下列關(guān)系鹽若選取寫恰好等于計(jì)算杠點(diǎn)得深嫂度霧z魄，則從式戲（傾3拼－樹2雷8激）落或乞表灘3特－味9額桶可知：元，背，濟(jì)，曠……輸（第一個(gè)園上償?shù)木級簡×蓀真在圓心以盒下忙z導(dǎo)處的附加應(yīng)力扭）徐任意相鄰兩園蘆之間的均布壓巧力強(qiáng)p虛對圓心以乒下策z伶深處所引起的聞附加應(yīng)力是相甘同的，均為扛。紡每一個(gè)園環(huán)又徐被引2哪0當(dāng)根徑向射線劃厲分為二十個(gè)面嗓積相等的小塊當(dāng)；顯然每一小晴塊的壓力對圓丙心以眨下做z吧深處所引起的痛附加壓力也是益相等的，均逮為印0.1p/2萄0=0.00撒5法p含。息稱這一小塊森為參“沖感應(yīng)面標(biāo)積泰”糊，乓“端0.00勁5淘”喊稱之叢為挖“頌感應(yīng)應(yīng)草量由”斑。示因此，如果重有拆N須塊紋“賊感應(yīng)面乞積岸”怠，其上作用著央相同的均布壓精力矛p豬，則在圓心嚼下烘z忍深處將引赤起累0.005N曬p邊的附加應(yīng)力。3、應(yīng)用雀要點(diǎn)勒：蘆①穴以責(zé)＝棵z慧（題所要求的電深度）作為比緣例尺，在透明賓紙上繪制基礎(chǔ)燭平面圖；唉②藝將所求慧點(diǎn)禁D巖移在感應(yīng)圖上畜與圓心重合驚③宴數(shù)楚“雕感應(yīng)面悠積腦”賠的塊葬數(shù)誘N榮④器得償?shù)角竮搬處櫻深財(cái)D呢點(diǎn)的附加應(yīng)力嶼為捆（均布壓力）差第四角節(jié)爹悼基底壓力計(jì)算贏建筑物的荷載授是通過它的基豪礎(chǔ)傳給地基的駝。因此，基底菜壓力的大小和神分布狀況，將墨對地基內(nèi)部的略附加應(yīng)力有著獲十分重要的影未響；而基底壓皇力的大小和分盡布狀況，又與政荷載的大小和李分布，基礎(chǔ)的姐剛度，基礎(chǔ)的俘埋置深度以及觸土的性質(zhì)等多直種因素有關(guān)。財(cái)⑴島膨?qū)τ趧傂院苄⊙缘幕A(chǔ)和柔性怎基礎(chǔ)，其基底像壓力大小和分閱布狀況與作用累在基礎(chǔ)上的荷嫂載大小和分布蓋狀況相同。（邀因?yàn)閯偠群苄O，在垂直荷載后作用下幾乎無撫抗彎能力，而尋隨地基一起變錄形）。兄⑵左怒對于剛性基礎(chǔ)投：其基底壓力脆分布將隨上部晝荷載的大小，搶基礎(chǔ)的埋置深蓋度和土的性質(zhì)削而異。哲如：砂土地基秩表面上的條形孩剛性基礎(chǔ)，由麻于受到中心荷脹載作用時(shí)，基勒底壓力分布呈養(yǎng)拋物線（如圖吊見教舟材奉P9且3紀(jì)），隨著荷載騎增加，基底壓插力分布的拋物幣線的曲率增大燦。這主要是散呆狀砂土顆粒的納側(cè)向移動導(dǎo)致鐮邊緣的壓力向祖中部轉(zhuǎn)移而形棒成的。效又如粘性土表戲面上的條形基鳴礎(chǔ)，其基底壓存力分布呈中間甜小邊緣大的馬梅鞍形（如圖）墳，隨荷載增加窮，基底壓力分教布變化呈中間館大邊緣小的形阻狀。察根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)盡基礎(chǔ)的寬度不裁太大，而荷載獎較小的情況下偏，基底壓力分強(qiáng)布近似地按直忠線變化的假定面（彈性理論中恢圣維達(dá)原理）梁，所引起地誤組差是允許地，艘也是工程中經(jīng)申常采用地簡化夾計(jì)算方法。呈一獻(xiàn).梅豎直中心荷載原作用下的基底阻壓力含如圖所示（教緩材熊P9斥4并圖叫3-3多8城），若矩形基下礎(chǔ)地長度鬧為準(zhǔn)L苦，寬度夏為云B衛(wèi)，其上作用著驅(qū)豎直中心荷筋載貴P獨(dú)，當(dāng)假定基底柿壓力為均勻分下布時(shí)，其值為鋼：高若基礎(chǔ)為長條笨形式（刪L/刃B半≥榨1虜0缸），則在長度靠方向截取殖1m鼓進(jìn)行計(jì)算，此博時(shí)基底壓力為農(nóng)：帝二項(xiàng).借鋼豎直偏心荷載鹽作用下的基底堵壓力孝如圖所示（教塔材逮P9堤5孕圖叼3-4將0揭）城:搞當(dāng)矩形基礎(chǔ)上基作用著豎直偏悟心荷菌載筐P均時(shí)，則任意點(diǎn)飼的基底壓力，磁可按材料力學(xué)哨偏心受壓的公沿式進(jìn)行計(jì)算：懷冶羅紋鑰（訓(xùn)3-3襪2街）針式中屈：善p(x.y坡)盾—胃任意點(diǎn)（坐標(biāo)救為彎x.段y銷）的基底壓力蒜Mx=p.e俯y騎—蛙偏心荷載蔽對糠x腔～便x領(lǐng)軸的力矩果（房e梅y票為偏心荷載根對康x軍～陪x博軸的力臂）尸My=p.e愈y毒—服偏心荷載狐對巧y定～場y銅軸的力矩睜（腸e槽y螞為偏心荷載溫對盤y纖～棄y范軸的力臂）乞—糧基礎(chǔ)底面積掌對沸x歸～叼x扇軸底慣距笛—滿基礎(chǔ)底面積蚊對食y懶～暑y勇軸底慣距褲若荷載作用在股主軸上，例噸如數(shù)x致～測x泥軸上，如圖答（閃b款），此額時(shí)培e凍y犁=納0卸，蠟則葡Mx=濟(jì)0句，棚令藝e除x春=e寧,寬并慢將宏，戴代入蹲（現(xiàn)3-3棉2鏟），得：窩，即可得到矩兇形基礎(chǔ)，在豎欠直偏心荷載作塵用下，基底兩便側(cè)得最大和最削小壓力得計(jì)算辭公式為：著滿古唉剩宜琴（局3-3霉3多）菠對于條形基礎(chǔ)轉(zhuǎn)，如圖倡（召c恐），基底兩側(cè)瞎最大和最小壓誤力為：錘企解眉傅廳耗直（剪3-3浴5哲）特討論：闖⑴血當(dāng)宅e=運(yùn)0刊時(shí)，基底壓力河為矩形；野⑵捧當(dāng)合力偏力劍矩尸0<e<求時(shí)，基底壓力當(dāng)呈梯形分布；燈⑶紫當(dāng)合力偏力矩輛，類P程min居=0躁彼基底壓力呈三羞角形分布；驗(yàn)⑷召當(dāng)昨時(shí)，律則變P雅min明<思0滑，意味著基底朗一側(cè)出現(xiàn)拉應(yīng)船力。但基礎(chǔ)與資地基之間不能美受拉，故該側(cè)擾將出現(xiàn)基礎(chǔ)與貼地基得脫離，管接觸面積有所敵減少，而出現(xiàn)狹應(yīng)力重分布現(xiàn)兼象。此時(shí)不能逐再按疊加原理者，求最大應(yīng)力塞值。貝其最大應(yīng)力值贈為：去剪變匹（例如：高聳米結(jié)構(gòu)物下得基著底壓力）陽一般而言，工厭程上不允許基鄉(xiāng)底出現(xiàn)拉力，擊因此，在設(shè)計(jì)跡基礎(chǔ)尺寸時(shí)，神應(yīng)使合力偏心澡矩滿足繳①氣的條件，以策激安全。賠或悼②扮：為了減少因灌地基應(yīng)力不均陪勻而引起過大跡的不均勻沉降慮，通常要求：愈；對壓縮性大任的粘性土應(yīng)采坊取小值；對壓代縮性小的無粘點(diǎn)性土，可用大制值。倒三財(cái).卻傾斜偏心荷載可作用下的基底表壓力巴如圖所示（教萄材治P9惜5妙圖貌3-4鄙1?。┊?dāng)基礎(chǔ)受到非傾斜荷載作用碌時(shí)，可先將偏腔心荷英載涌R頂分解埋為豎向分搏量嫁P辨v準(zhǔn)和水平分精量歲P斯h狂，其楊中偏P擇v貿(mào)＝效Rcos蛇β六,P熄h四=sin跨β販，由公式兵（劍3?！q3緒3夏）和公式陪（擋3餓—雜3伍5嘗）計(jì)算。由豎仔直偏心荷載塑P妹v番所引起的基底秤壓力。后水平基底壓力肯（假定為均勻距分布）：銳例題：有一檔灌土墻，其基礎(chǔ)執(zhí)寬度為隱6cm語，埋置在地面采下養(yǎng)1.5m蹄處，在離基礎(chǔ)存前噸緣牲A糊點(diǎn)滔3.2m真處作用這豎直廉線載滴荷棉P蓋＝斬2400KN訴/豎m桃。墻背受到水拴平推笛力獲H禽＝餐400KN無/桃m趨，其作用點(diǎn)距眾基底面為晨2.4m甘，如圖所示（身見教材）。設(shè)客地基土的容蛇量熄r竭＝零19KN/圖m植3瞎,著試求：基礎(chǔ)中窮心點(diǎn)下深蓬度溜Z鍛＝驚7.2m斑念M確處點(diǎn)的附加應(yīng)召力（不考慮墻綁后填土引起的堆附加應(yīng)力）蜓解：王（慧1搞）求偏心秘距慎e籍設(shè)合力作用點(diǎn)帆離基底前機(jī)緣女A賤點(diǎn)的水平距離峽為丟x編，將合力及分光力分別拐對立A葡點(diǎn)求矩并令其剪相等，即：得閃∴敗合力偏心篇距箏餓（鍬2拒）求基底壓力臘由公式：況唇俗得基底豎直壓敵力為琴晶基底水平荷載種假定為均勻分堆布，由公式撈，得水平基底葛壓指力烈頃（兼3跌）鑄求網(wǎng)M夾點(diǎn)的附加應(yīng)力沫首先將梯度分眉布的豎直荷載保分解成強(qiáng)度魯為興P盯0宇＝肥320KN/豐m旅2貿(mào)的豎直均布壓恢力，和最大強(qiáng)隔度并為地P鉛T宗＝購160KN氣/m缸2糖的豎直三角形郊分布壓力。案由于基底埋置蒙深脹度莖D姜＝賭1.5m歌，所以基底凈質(zhì)壓力為：筍各種壓力截對橫M佩點(diǎn)所引起的附欺加應(yīng)力系數(shù)由瑞表傘（匹3敲—伶5背），址（榆3把—咸7托）和浴（前3礙—標(biāo)8盞）查得，列于伍下表紡壓力形式測x(m)睡z(m)譽(yù)B(m)名x/B澤z/B撕應(yīng)力分布系她數(shù)爸K調(diào)z孟豎直均勻分布豪3.0兄7.2雄6.0恭0.5無1.2煌0.478笨咸（洲K搜z泊s漂）轎豎直三角形分謊布怠3.0鍛7.2鍋6.0量0.5盾1.2示0.239芳尖（敗K搜z度T耕）扔水平均勻分布戚3.0零7.2吩6.0劉0.5勵(lì)1.2可0獲滾（正K勒z群h僅）恩于翻是喊M嗎點(diǎn)得豎向附加器應(yīng)力為電第五窗節(jié)兩捉有效應(yīng)力原理帝一、有效應(yīng)力徹原理的基本概抖念顛（一）有效應(yīng)職力和孔隙壓力觀在土中某點(diǎn)任鐮取一截面，截棒面體念為聲A晝，截面上作用勻的法向應(yīng)力稱派為總應(yīng)力去，如忍圖烈3穿－寄4嘉2及（教絨材通P9留6傻圖拼3-4光3由）。總應(yīng)力是判土的重力、外箭荷艘載棋p正所產(chǎn)生的壓力庸以及靜水壓力科組成，是土體葡單位面積上的認(rèn)平均應(yīng)力。犁截面總應(yīng)力的礙一部分由土顆么粒間的接觸面消承擔(dān)和傳遞，過稱為有效應(yīng)力辭；另一部分由涼孔隙中的水和辛氣體承擔(dān)，稱左為孔隙壓力皮（包括孔隙水丑壓力縣與孔隙氣壓力粗）。炎如鑼圖牢a決～荷a怠截面是沿土顆亮粒間接觸面截掀取的微波狀平稿面；截面上土唯顆粒間接觸面驚積為往，接觸面平均嚇法向應(yīng)力為插，孔隙水面積味為撫，孔隙水壓力差為后U罷w培，氣體面積為偉，孔隙氣壓為騙。味將赴分解為豎直向晉和水平向兩個(gè)騰分力，設(shè)豎直射向分力為太，委則況a恩～瘡a普截面的豎向力買平衡為：倍，兩邊除感以數(shù)A掏得：捐………………制…囑者羅嶺堵…外（薯3登－植3兵8搶）溫∵損為有效應(yīng)力定湖義（左）漆∴消式殖（飲3果－納3跑8告）變?yōu)槌浴瓝堋C…呀（耕3叫－蒜38霉’掙）獅1鍬、對于非飽和岸土乞取凳，來Eisho施p零與悼Eldi奧n氏（賓195性0蹤）根據(jù)粒狀土步的試驗(yàn)認(rèn)為遷很小嶼（穴<0.0紹3瓦）錦將謙代入臘（疤3嫩－丸38潤’濟(jì)）得：＝丸可得非飽和土喝有效應(yīng)力原理玉表達(dá)式：靜…………崇…脊（移3眾－今3千9斗）躍2嫂、對于飽和土饒∵振＝境0距，卷≈閱，疏即內(nèi)x=溫1政，孔隙水壓力勿為珍表示，則公式冬（祥3姑－懷38拘’饅）可改寫為：怖………………撞……………里…摧（材3主－谷4你0秤）英式圓（局3甩－芬4銜0鏈）即為飽和土窗有效應(yīng)力原理訓(xùn)得表達(dá)式。3、對于干土勺∵爭≈稱0渣，泊x盒＝鼓0餅，船≈鄭∴沃式復(fù)（躁3大－更38本’勢）可改寫為：民………………脊…遠(yuǎn)擇探…………售…羊（往3儀－糞4垮1核）躲式家（斗3守－僑4景1礦）為干土有效慘應(yīng)力原理的表毯達(dá)式幫（二）有效應(yīng)攜力原理要點(diǎn)屬（匯1亦）土中總應(yīng)力跟等于有效應(yīng)力裳與孔隙壓滾力心u鋼之和。即：聯(lián)（楚2狹）土中有效應(yīng)就力控制土的體奏積和強(qiáng)度的變駁化。膨注：孔隙水壓徐力目u午起浮力作用，百忽略其對土粒蘋產(chǎn)生的變形效奇果，故又稱中旱性壓力。夠二、飽和土中捐孔隙水壓力和媽有效應(yīng)力的計(jì)示算雨有效應(yīng)力下是作用在土骨湊架的顆粒之間急，很難直接求愛得；通常都是城在求得總應(yīng)力短和孔隙水壓力胳之后，利用掛計(jì)算得出。招總應(yīng)力販可用前面介紹聲的土中應(yīng)力計(jì)脈算方法算出；謙孔隙水壓力位可以實(shí)測，也蝦可以通過計(jì)算少得出。避（一）自重應(yīng)預(yù)力情況井1嘩、靜水位條件盯下藍(lán)如敬圖玩3短－齡4水5星（教粒材吸P9轉(zhuǎn)8雪），作用鷹在獨(dú)A筑點(diǎn)水平面上的期總應(yīng)力魂，前應(yīng)等于該點(diǎn)以盒上的單位土柱屢和水柱的總重存量：碗孔隙水壓力應(yīng)弄等于該點(diǎn)的靜紹水壓強(qiáng)，即：服根據(jù)有效應(yīng)力澇原理何，搞A炸點(diǎn)處豎直有效快應(yīng)力扔應(yīng)為：做可見德就段是房A郵點(diǎn)的自重應(yīng)力苗（有效自重應(yīng)均力）。魄當(dāng)?shù)叵滤灰远荷夏硞€(gè)高度徐范圍內(nèi)出現(xiàn)毛厚細(xì)飽和區(qū)時(shí)諒，零(棟如擇圖惕3博-46a檢教榴材葡P99仆)湖，毛細(xì)區(qū)論內(nèi)的水呈張拉蝶狀態(tài)，故孔隙案水壓力是負(fù)值饑。略毛細(xì)水壓力分年布與靜水壓力石分布一致，任辯一點(diǎn)拘；粱z已為該點(diǎn)至地下嘩水位的垂直距圓離。孔隙水壓蒙力分布如圖姥（需3頂－醫(yī)46浪b磨）。頓由于年是負(fù)值，根據(jù)丘有效應(yīng)力原理后，毛細(xì)飽和區(qū)哭的有效應(yīng)力袍將會比總應(yīng)力釋增大，即酒。捕有效應(yīng)力普與總應(yīng)力徒分布如圖霧（陡3姿－那46c敲），實(shí)線為它分布，虛線為緒分布。賴2雙、穩(wěn)定性滲流霞條件下任（阿1我）向上滲流時(shí)搜，如圖掙（晴3滔－診48a珍教融材疲P10牛0事）剖取土～水整體也為隔離體。絕A競點(diǎn)的總應(yīng)力就追是遙A繩點(diǎn)處單位面積瞧上土柱的土～囑水總重量，故失……………沸…復(fù)床吃敲…叼(袖3躬-42a筒)棚A縱點(diǎn)的孔隙水壓屬力儀為：洗…………咐…騰預(yù)杯…青…喉（針3敞－猛42膠b太）銳故謠A袍點(diǎn)的有效應(yīng)力芹為：飄…………彎…寄制齒忍……已…塊（落3抖－繞42c樂）冊可見與靜水條牙件下的國、饅相比，在發(fā)生鵲向上滲流時(shí)，距孔隙水壓力抹增加了拒，有效應(yīng)力全則相應(yīng)減少了鳴。——滲透壓力喚（酒2秧）當(dāng)向下滲流顆時(shí)（仍取土～廢水整體為隔離領(lǐng)體）如圖期（撞3蟻－郵48窩b員）射A濁點(diǎn)的總應(yīng)力不鐮變，仍為：沃………………鬼………………陜…爬（拘3夕－繪43a澆）勉A鏡點(diǎn)的孔隙壓力凱：液…濁…命紛………………灌…惹…鑰（章3和－蠻43仍b球）航則濁A世點(diǎn)的有效應(yīng)力梅………………掩………爭…蛋（尿3慎－港43c額）句與靜水條件下型的待相比，稠向下滲流將使姨有效應(yīng)力增加滲，產(chǎn)生滲流壓弱密浩。這是抽取地互下磁水引起的地面詞沉降的一個(gè)主爭要原因。露當(dāng)向上滲流時(shí)堅(jiān)，若有效應(yīng)力坑，則土處于懸警浮狀（流土條痛件）。由伙（遣3眉－埋42c推）得：輝或熊（臨界水力坡箏降公式）剝（關(guān)于取土骨相架為隔離體，謀自修）斬（二）附加應(yīng)籍力情林況扮—示—念孔壓系數(shù)概念耕實(shí)際工程中的坡變形和穩(wěn)定情擴(kuò)況，往往是土枯體在外荷載作焦用后產(chǎn)生的，厲從而產(chǎn)生孔隙澇水壓力值。五孔壓系數(shù)：是序指土體在不排郊水和不排氣的凳條件下由外荷幫載引起逢的孔隙壓力增時(shí)量與應(yīng)力增量燒（以總應(yīng)力表闊示）的比值?？讐合禂?shù)B：孔壓系數(shù)A：色孔壓系數(shù)用以南表征孔壓對總樹應(yīng)力變化的反妄映，是孔壓計(jì)裹算的簡便的方達(dá)法。旱1衡．側(cè)限應(yīng)力狀哈態(tài)走除自重應(yīng)力外窩，若地面上作唇用有大面積連昨續(xù)均布荷載，韻而土層厚度又恢相對較薄時(shí)，網(wǎng)在土中引起的溝附加應(yīng)力魄也屬于側(cè)限應(yīng)固力狀態(tài)（如昏圖辦3-5稅0國教縱材捐P10些2性）。由外荷悔載被P匙在土層中引起蛇的附加應(yīng)力辦將沿深度均勻思分布。而且在顆同一深杯度冬Z汁處的水平面上汪各點(diǎn)的豎向附御加應(yīng)力爺都等于舊，水平向附加抄應(yīng)力也均相等濾。普在此種應(yīng)力條悔件下土體側(cè)向貼不能發(fā)生變形遼，屬于側(cè)限狀報(bào)態(tài)。炸滲流固結(jié)模型蹤：遷滲流固結(jié)模型失用以模擬飽和簡土體受到連續(xù)祥均布荷載后，撇在土中所產(chǎn)生猴的初始孔隙水仆壓力喉（將t=芬0始時(shí)）以及顏與帽隨時(shí)貴間鈴t松的變化規(guī)律。愈滲壓模型如掙圖政3-5給1飄所示（教籍材醬P10筐3基）。飽（速1桐）當(dāng)活塞板上紅未加荷載時(shí)，叉測壓管中水位植與筒中靜水位借相同，土中各聞點(diǎn)的孔隙水壓逮力值完全由靜旬水壓力確定。嬌而且由于任何虹深度處總水頭秋相等，土中沒拋有滲流發(fā)生。主（捉2簽）當(dāng)活塞板上碎加上外荷載的簡瞬時(shí)證即忌t=汽0脂（如箱圖惕3歉-51a深）時(shí)，容器內(nèi)蔽的水處于不排牙水狀態(tài)，體積舟變?nèi)腔瘣uΔ鎮(zhèn)V=漆0隙；外荷載完全踐由水所承擔(dān)，蝶測壓管中水位死將升苦高各h域，產(chǎn)生初始超澇靜水壓力搏，且族，此時(shí)癥=以0儉。身（豐3客）姓當(dāng)桶t>貧0財(cái)后，由于活塞面上下產(chǎn)生了水沉頭脹差輪h頑，導(dǎo)致滲流發(fā)必生。在滲流過預(yù)程中，代表土縱骨架的彈簧逐艷漸受力，且隨益時(shí)間延續(xù)，有娛效壓力逐漸增險(xiǎn)加；相反，孔見隙水壓力則逐助漸減小，即纖測壓管水位逐悄漸降低，直至樣超靜水壓力全碧部消散貨至緊μ臥=偽0從，而有效應(yīng)力戒；滲流固結(jié)過噴程結(jié)束，即土配體已經(jīng)固結(jié)?；ōh(huán)如滴3變-51c話）。幾點(diǎn)認(rèn)識：登（息1掩）滲流固結(jié)過座程中，敏，征，其物理實(shí)質(zhì)財(cái)就是兩種應(yīng)力嶺的互相轉(zhuǎn)化；泳即飽和土固結(jié)裁過程是一個(gè)孔輔隙水壓力從產(chǎn)野生到完全消失麗，有效應(yīng)力逐耽漸大，達(dá)到最震大的過程。批（生2盛）所謂超靜水蛋壓力是由外荷釋載引起的，超拼出靜水位以上夫的那部分孔隙符水壓力。而飽疾水土層中任意翁時(shí)刻的總孔隙尊水壓力應(yīng)是靜摟孔隙水壓力與妹超靜孔隙水壓鄉(xiāng)力之和。慘（留3興）側(cè)限條件搞下紐t=滾0敞時(shí)，撐（施加的外荷額載強(qiáng)現(xiàn)度柿—宋—蜜總應(yīng)力），側(cè)癥限條件下飽和幣土體的孔壓系罵數(shù)為捧。飼（梨4浸）土體固結(jié)穩(wěn)肝定的時(shí)間長短販，取決于孔隙法水向外滲流的遍速度和土層的鉛排水條件。賀2麗、軸對稱三維途應(yīng)力狀態(tài)柳設(shè)三維應(yīng)力是眼軸對稱應(yīng)力狀周態(tài)，在直角坐范標(biāo)系，作用于斷立方體土體上蠢的應(yīng)力如娛圖煌3-5哲2歲（教拆材左P10縮4稠），其中輩。嶼當(dāng)求外加荷載可在土體中所引答起的超靜水壓滑力時(shí)，土體中獻(xiàn)的應(yīng)力是在自攔重應(yīng)力的基礎(chǔ)脫上增加了一個(gè)牛附加應(yīng)力，常就用增量表示。恭軸對稱三維應(yīng)停力增量工，可分解成等叫向壓應(yīng)力增量送和偏差應(yīng)力增譽(yù)量為，如青圖呆3-5其3然（教泳材緩P10掉4墓）筐（宵1已）等向壓縮應(yīng)勉力狀雷態(tài)寇—墨—宏孔壓系棄數(shù)仰B邀設(shè)一立方體土銜體積為貨，孔隙率遲為袍n預(yù)，土體為非飽普和土。版該土體在不排交氣和不排水條骨件下，受到三況向相等的正主降應(yīng)力增量逮的作用，土體態(tài)內(nèi)產(chǎn)生了孔隙厲水和孔隙氣的自壓力增量張及資，記作扯，現(xiàn)推導(dǎo)量與筑的關(guān)系式。攏第一節(jié)：土骨猾架體積變化棄根據(jù)有效應(yīng)力抽原理，在周壓攤力竊作用下，土體莫中引起的有效仰應(yīng)力為嗎。形設(shè)土骨架的體刪積應(yīng)變?yōu)榧圈懦鋠球之，耽則涂Δ壤Vs=曬ε興v袍·V到0糾假設(shè)土體骨架禁為彈性體，由演彈性理論可知盆：持嘩潔杠趙（躁3-4秩6孝）饒式中：種分別為三個(gè)方寺向的骨架線應(yīng)齊變，且喊（因?yàn)閴毫ο喑赏瑸榱粒?，若以固為代表，則由與廣義虎克定律得：召（注：贈作用于土骨架酬上）澤將此式代入莊（菊3-4北6蠶）可得令：則：厘張撫稀借包（膠3-4妙7曉）延式中距：奪C絲s竄—拘—助土骨架的體積垃壓縮系數(shù)跟E予—評—鞭土的變形模量始—工—鋸?fù)恋牟此杀?。部第二?jié)：分析梅孔隙流體的體葵積變化逢孔隙流體體積車就是土的孔隙御體積嗽，由孔壓增量塵引起的土體中眉孔隙流體體積滲變化膝應(yīng)為：蜂搬（水力學(xué)公式林）憤忍誦脅（枕3-4肆8報(bào)）郊式中叫：沾C沾f慨—深—陪孔隙流體的體爺積壓縮系數(shù)。蜻[抽（戲3-4陸8袋）公式推導(dǎo)：濟(jì)根據(jù)水力學(xué)可對知：姻又根據(jù)物體彈足性變形的虎克兆定律：塘式中截：鈔d剩p待—頂—閉作用于液體的誓壓強(qiáng)變化量耳慈d井V乘—眉—吃相應(yīng)于壓強(qiáng)變墾化仁量謎d梁p哭的液體體積變番化量睜養(yǎng)V心—吐—事液體的體積∴冶∵以孔隙流體的孔彼壓增量為鴉，孔隙流體體習(xí)積變化量為遞；液體何蠟種蔑V=竿孔隙流體體積∴賴即：被]賀—陶—屆推導(dǎo)完畢咳當(dāng)假設(shè)土中礦核物顆粒是不可陡壓縮時(shí)，在不魄排水，不排氣伸的條件下，角將式溜（患3-4澇7遷）眾（段3-4岸8浙）代入得：糠捉青喝跑地（趁3-4批9寺）撒令：爆昨揚(yáng)隱梅牧（匠3-5帽0壽）淘則：露賣歇都繞雅（防3-5脊1乓）碰隱誦漲甘賽讓盞（駁3-5灌2趨）淹稱堪B浪為孔壓系描數(shù)爪B旋；它表示單位祥周壓力增量所閑引起的孔壓增輪量棵。奇B漏值可通過室內(nèi)職三軸試驗(yàn)測定屋。舞對于飽和土：孩麥刷（蠟為水的體積壓座縮系數(shù)）《即：因而則捕對于干土，孔香隙中氣體的壓形縮護(hù)性痛C責(zé)f柏很大，則《臨對于部分非飽黃和土謎，伶0<B<1卻（惹2擠）偏差應(yīng)力狀伯態(tài)蔬—鉛—帥孔壓系勵(lì)數(shù)魄A躁當(dāng)立方土體（革體積粉為飛V嘗0魯）在不排水，襖不排氣的條件廁下受到偏差應(yīng)嘆力輛作用后，土中住相應(yīng)產(chǎn)生孔隙難壓力礎(chǔ)。泡根據(jù)有效應(yīng)力渴原理，得：獻(xiàn)軸向有效應(yīng)力楊增量：達(dá)徑向有效應(yīng)力敏增量：夫在有效應(yīng)力作辜用下，根據(jù)廣宋義虎克定律以及：探得：襯，窯（換3-5倉4摘）增將：酬（夸3-5共3文）森（茅3-5幸4組）代入式雕（容3-4掘6匠）即：爪并經(jīng)整理可得族土骨架的體積雅應(yīng)變淘為：綱語禾側(cè)剝（沫3-5敲5鄉(xiāng)）由：得：茅場址斑（振3-5掙6貼）飛同理：孔隙壓冤力增量暢將引起孔隙流棉體體積減少，勒其體積變化量幕為管：材岡碼猶惡康妄（爹3-5俗7懇）刃同理：搭Δ鑼Vs=趟Δ調(diào)V母v眠，式騎（衛(wèi)3-5亡3禽）怒=(3-57大)爭，即：工∴依舍小戶付（演3-5喉8于）慨僻前系具數(shù)諷1/僅3殿只適用于彈性伯體。三對于實(shí)際土體殲，司普頓引入燈一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系膜數(shù)裕A聚來替貿(mào)代捎1/扶3栗，則式松（沸3-5塵8午）變?yōu)椋厚槮ね辵脆A噴=BA(卻Δδ辯1告-林Δδ辜3廊)碼鉛庸雅(3-59右)賠稱式腦中竹A園為孔壓系捕數(shù)蹄A必。始對于飽和土：省，所以削∴鮮貨師番朽男藝憂（線3-6脂0線）咐可見：孔