飽和粘土的滲透固結(jié)理論

地基沉降與時間關(guān)系的經(jīng)驗估算雙曲線式對數(shù)雙曲線式地基沉降計算的其他情況tSSi

：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降變形機(jī)理1、瞬時沉降2、主固結(jié)沉降3、次固結(jié)沉降固結(jié)沉降是粘性土地基沉降的最主要組成部分，它是由于載荷作用下隨著土中孔隙水的逐漸擠出，孔隙體積相應(yīng)減少而發(fā)生的。計算固結(jié)沉降必須首先明確地基土的應(yīng)力歷史，然后根據(jù)不同的應(yīng)力歷史采取不同的壓縮指標(biāo)，最后仍然按照分層總和法原理計算粘性土地基的固結(jié)沉降。地基最終沉降的組成瞬時沉降注：平均值指柔性基礎(chǔ)面積范圍內(nèi)各點(diǎn)的平均值受荷面形狀L/B中點(diǎn)矩形角點(diǎn)圓形周邊平均值剛性基礎(chǔ)圓形——1.000.640.850.79正方形1.001.120.560.950.88矩形1.53.06.010.030.0100.01.361.782.232.533.234.000.680.891.121.271.622.001.151.521.962.252.883.701.081.44—2.12——Skempton（1955）彈性理論公式：主固結(jié)沉降用分層總和法進(jìn)行計算次固結(jié)沉降次固結(jié)段（基本上是一條直線）的斜率反映土的次固結(jié)變形速率，一般用Cs表示，稱為土的次固結(jié)指數(shù)。次固結(jié)沉降量為：時間（對數(shù)坐標(biāo)）孔隙比次固結(jié)主固結(jié)斜率CsCS的大小取決于土的類型，在缺乏資料時可以參考選用或者按天然含水量來估計：土類CS正常固結(jié)粘土0.005~0.02塑性大的土，有機(jī)土≥0.03超固結(jié)土(OCR＞2)＜0.001相鄰基礎(chǔ)對沉降的影響2）相鄰基礎(chǔ)對沉降差的影響本基礎(chǔ)兩邊受相鄰基礎(chǔ)的影響引起的沉降差S1、S2形成的傾斜：受偏心作用的基礎(chǔ)，可用彈性理論公式確定剛性基礎(chǔ)的傾斜：1）相鄰基礎(chǔ)對附加應(yīng)力的影響二維、三維滲透固結(jié)課題1、太沙基一維滲透固結(jié)方程：對簡單的幾何形狀和邊界條件，擴(kuò)散方程可以求得解析解，對復(fù)雜的邊界條件和幾何形狀需采用數(shù)值解法，例如有限元法和有限差分法。2、1936年，Rendulic將Terzaghi一維固結(jié)理論推廣到二維、三維問題，得出Terzaghi-Rendulic擴(kuò)散方程，為：Biot固結(jié)理論與Terzaghi-Rendulic準(zhǔn)固結(jié)理論的區(qū)別在于：前者考慮了在固結(jié)過程中土體平均總應(yīng)力隨時間的變化，而后者則假定在固結(jié)過程中土體平均總應(yīng)力保持不變。3、1941年Biot根據(jù)有效應(yīng)力原理、土的變形連續(xù)條件和平衡方程，提出了Biot固結(jié)理論。Biot固結(jié)方程由運(yùn)動平衡方程和連續(xù)方程組成，其連續(xù)方程表示為：二維、三維滲透固結(jié)課題二維、三維滲透固結(jié)課題4、1948年巴隆給出了三維固結(jié)微分方程的等應(yīng)變解經(jīng)化簡可得建筑物地基變形地基變形特征按變形特征，地基變形可分為：⑴沉降量：基礎(chǔ)中心軸線的沉降量⑵沉降差：相鄰單獨(dú)基礎(chǔ)沉降之差⑶傾斜：單獨(dú)基礎(chǔ)在傾斜方向上基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值⑷局部傾斜：砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱墻6～10m內(nèi)，基礎(chǔ)兩點(diǎn)的沉降差與其距離的比值地基變形符合的條件：地基變形值小于或等于容許變形值建筑物的地基變形允許值防止地基有害變形的措施內(nèi)因方面：地基土由三相組成，固體顆粒之間存在孔隙，在外荷載作用下孔隙發(fā)生壓縮產(chǎn)生沉降。因此，為減小地基的沉降量，在修建建筑物之前，可預(yù)先對地基進(jìn)行加固處理。根據(jù)地基土的性質(zhì)、厚度結(jié)合上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場地周圍環(huán)境，可分別采用機(jī)械加密、強(qiáng)力夯實(shí)、換土墊層、加裁預(yù)壓、砂樁擠密、振沖及化學(xué)加固等措施，必要時可以采用樁基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)。防止地基有害變形的措施外因方面：1.盡量避免復(fù)雜的平面布置，并避免同一建筑物各組成部分的高度以及作用荷載相差過多。2.在可能產(chǎn)生較大差異沉降的位置或分期施工的單元連接處設(shè)置沉降縫。3.設(shè)計中盡量使上部荷載中心受壓，均勻分布。4.加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度，如采用十字交叉基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)。防止地基有害變形的措施外因方面：5.增加上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降的調(diào)整作用，如在磚石承重結(jié)構(gòu)墻體內(nèi)設(shè)置封閉團(tuán)梁與構(gòu)造柱、加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度；將超靜定結(jié)構(gòu)改為靜定結(jié)構(gòu)，以加大對不均勻沉降的適應(yīng)性。6.預(yù)留吊車軌道高程調(diào)整余地。7.妥善安排施工順序，對高差較大、重量差異較多的建筑物相鄰部位采用不同的施工進(jìn)度，先施工荷重大的部分，后施工荷重輕的部分。防止地