土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土的壓縮性課件

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)土的壓縮性高鐵工程學(xué)院土的壓縮特性contents目錄引言基礎(chǔ)沉降與時(shí)間的關(guān)系地基沉降量計(jì)算方法引言基礎(chǔ)沉降及不均勻沉降墨西哥城引言1954年興建的上海工業(yè)展覽館，建成后當(dāng)年下沉60cm。1957年6月展覽館大廳四角沉降最大達(dá)146.6cm，最小沉降量為122.8cm。引言基礎(chǔ)沉降引起墻體開裂引言土是松散的多孔介質(zhì)荷載作用顆粒移動(dòng)、孔隙減小地基變形、基礎(chǔ)沉降均勻沉降不均勻沉降引言

因此，進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)建筑物的情況和地基土的特性，計(jì)算基礎(chǔ)可能發(fā)生的沉降，并設(shè)法將其控制在建筑物所容許的范圍以內(nèi)。上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響建筑物安全和正常使用引言地基土沉降的原因內(nèi)因外因

外荷載導(dǎo)致土體中原有的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化。

土體本身具有壓縮特性。引言土體產(chǎn)生壓縮變形的原因土土粒水氣體連通氣體封閉氣體壓縮量不足總壓縮量的1/400。排出土體，孔隙體積減小。

土的壓縮變形是土中水和氣體排出而引起孔隙體積減小的結(jié)果。即ΔV=ΔVv土的壓縮特性土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計(jì)壓縮量主要組成部分說明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果無粘性土粘性土透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長(zhǎng)一段時(shí)間土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時(shí)間增長(zhǎng)的過程土的壓縮特性

固結(jié)試驗(yàn)可以測(cè)定土的壓縮系數(shù)av和壓縮模量Es等壓縮性指標(biāo)。室內(nèi)土樣在側(cè)限條件下所完成的固結(jié)，稱為K0固結(jié)。K0為土的靜止側(cè)壓力系數(shù)，也叫靜止土壓力系數(shù)。天然土層在自重應(yīng)力或大面積荷載作用下，所完成的固結(jié)均為K0固結(jié)。室內(nèi)土的三軸壓縮試驗(yàn)或無側(cè)限抗壓試驗(yàn)，可以測(cè)定土的彈性模量E；還可以測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。當(dāng)考慮應(yīng)力歷史對(duì)土的壓縮性影響時(shí)，可以測(cè)定土的壓縮指數(shù)Cc等指標(biāo)。原位的測(cè)試方法：現(xiàn)場(chǎng)（靜）載荷試驗(yàn)（淺層平板載荷試驗(yàn)、深層平板載荷試驗(yàn)），利用與其它現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（如標(biāo)貫、靜力觸探、圓錐動(dòng)力觸探等）建立關(guān)系間接求出變形模量土的壓縮特性在土層鉆孔中，利用重63.5kg的錘擊貫入器，根據(jù)每貫入30cm所需錘擊數(shù)來判斷土的性質(zhì)，估算土層強(qiáng)度的一種動(dòng)力觸探試驗(yàn)。固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線剛性護(hù)環(huán)加壓活塞透水石環(huán)刀底座透水石土樣荷載注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護(hù)環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形1.壓縮儀示意圖固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線2.e-p曲線研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eiVs＝1H1/(1+ei)H1?Hi土樣在壓縮前后變形量為?Hi，整個(gè)過程中土粒體積和底面積不變土粒高度在受壓前后不變整理其中根據(jù)不同壓力p作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，為壓縮曲線p固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線2.e-p曲線百分表加壓上蓋試樣透水石護(hù)環(huán)環(huán)刀壓縮容器P1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e3普通直角坐標(biāo)e-p曲線一般按50、100、200、300、400kPa五級(jí)加荷，第一級(jí)壓力軟土宜從12.5或25kPa開始。加荷率（前后兩級(jí)荷載之差與前一級(jí)荷載之比）取≤1壓縮系數(shù)av(MPa-1)、壓縮模量Es(MPa)半對(duì)數(shù)直角坐標(biāo)e-lgp曲線壓縮指數(shù)Cc初始階段加荷率取0.5一般按12.5、18.75、25、37.5、50、100、200、300、400、800、1600、3200kPa注意：讀數(shù)時(shí)間固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線土的壓縮系數(shù)：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力增量的比值，即e-p曲線中某一壓力段的割線斜率。p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高低在壓縮曲線中，實(shí)際采用割線斜率表示土的壓縮性常用p1＝100kPa、p2＝200kPa對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)a1-2評(píng)價(jià)土的壓縮性

a1-2＜0.1MPa-1

低壓縮性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1

中壓縮性土a1-2≥0.5MPa-1

高壓縮性土固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線土的壓縮指數(shù)：土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與有效壓力常用對(duì)數(shù)值增量的比值，即e-lgp曲線中某一壓力段的直線斜率。e-lgp曲線后壓力段接近直線，其斜率Cc為：同壓縮系數(shù)一樣，壓縮指數(shù)Cc值越大，土的壓縮性越高。低壓縮性土的Cc值一般小于0.2，Cc值大于0.4為高壓縮性土。固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e1)H1Vv＝e2Vs＝1H2/(1+e2)pH2p2?Hp1土的壓縮模量：土體在側(cè)限條件下的豎向附加壓應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比值。ΔH/H1即為土樣的豎向應(yīng)變由得說明：土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數(shù)av成反比，Es愈大，av愈小，土的壓縮性愈低固結(jié)試驗(yàn)與壓縮曲線土的體積壓縮系數(shù)mv：土體在側(cè)限條件下的豎向(體積）應(yīng)變與豎向附加壓應(yīng)力之比（MPa-1),亦稱單向