高等土力学土的压缩与固结.ppt

高等土力学第5章土的压缩与固结关西国际机场
世界最大人工岛关西国际机场
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预设排水砂桩日期关西国际机场二期1.水路部門新京报2011年4月9日报道最近，深圳填海区地面下沉，裂缝赫然蜿蜒在广场上和一些楼盘底部。深圳以牺牲生态环境为代价的大规模填海造地，填海区内不少土地被用于发展房地产，造商品房、豪宅。专家指出，深圳向海洋要房地产，暴露出地方政府“唯GDP”论和“土地财政”思维，与建设世界一流城市目标背道而驰。
近日，记者在深圳填海区看到，一些楼盘地面发生沉降，严重之处，地面和台阶之间撕裂形成的缝隙，足以塞进一个拳头，“局部看上去，有点像美国灾难片中的场景。”深圳市民徐燕说。5.1概述
5.2地基沉降的计算方法
5.3单向固结的普遍方程及一般问题
5.4土的三维固结理论
5.5关于土体固结的其它问题简介5.1概述压缩：平均应力p增加，使土的体积减少(体缩、收缩）
沉降：地基竖直向下的位移，主要是由于压缩引起的，也可能由于剪缩、形变、湿陷、融陷等
固结：土体完成压缩变形要经历一段时间过程。对于饱和土，荷载增加→引起(超静）孔隙水压力增加→部分孔隙水从土体中排出→土中孔隙水压力相应地转为土粒间的有效应力→土体逐渐压缩（反之，负孔压及应力解除引起膨胀）,直至变形趋于稳定。这一变形的全过程称为固结。5.1.2研究历史与发展—压缩与沉降计算5.1.2研究历史与发展—固结分析5.1.3土中水的变化与土的压缩①饱和度变化；
②孔隙比变化；
③水容重变化；
④土粒容重变化。
后二者微不足道。（1）e与Sr均为常量：稳定渗流。
（2）Sr为常量（＝1）,e变化：饱和土体的
渗流固结问题。
（3）e为常量,Sr变化：非饱和土体积恒定
时的减湿（Sr减小)或增湿(Sr增大)。
（4）e与Sr均变化：非饱和土的压缩与膨胀
问题。5.1.4单向压缩试验的各种参数5.1.4单向压缩试验的各种参数5.1.4单向压缩试验的各种参数次压缩系数C1）土粒粒度、矿物成分和土体结构2）有机质3）孔隙水2．环境因素升温后压缩曲线下移，表观pc减小；反之，则曲线上移。
（温度提高，水的黏性减小，易于压缩）不同温度超固结有机质粘土的典型固结曲线
温度对压缩（含次固结和蠕变）曲线的影响5.1.6引起地基沉降的原因2.环境荷载3.其它环境原因广东梅州出现400平米地陷据称深度超90米(图)
2010年04月27日04:10大洋网-广州日报
4月23日凌晨2时左右，梅江区长寿水泥有限公司厂区变压器附近发生地陷，地陷口面积大约10m2左右，6根高约4.5米的高压电线杆沉入地底不见了踪影，高压线被扯断导致供电中断。随后，地陷口逐渐扩大，至26日下午扩大到了400m2左右才开始趋于稳定。矿区乡政府6层宿舍楼体下沉倾斜(组图)
2010年04月28日02:37燕赵晚报5.1.7沉降的分类：瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降发生在加荷的瞬时：对于砂土，即是全部沉降；对于饱和粘土，即为不排水条件下土体形变引起的沉降（无体积变化）。(1)瞬时沉降的弹性理论算法—集中荷载（2）均布荷载q柔性基础下的瞬时沉降（3）考虑基础埋深和地基有限厚度的瞬时沉降0：考虑基础埋深D的修正系数；
1：考虑地基压缩层H的修正系数。
系数0与1取决于：
基础形状：圆、方、条
基础长宽比：L/B
0：基础埋深:D/B
1：压缩层厚度:H/B（4）瞬时沉降的修正：由于设计地基土非弹性，可能屈服，除以小于1的修正系数SR土层厚度/基础宽度＝H/B，瞬时沉降计算的程序2.固结沉降Sc3.次压缩沉降Ss次固结系数Ct，tc—从主固结过程开始起算的时间和主固结完成时的时间。沉降计算5.2地基沉降的计算方法5.2.1单向沉降的分层总和法用e-p曲线5.2.2考虑三向效应的单向压缩计算法（Skempton-Bjerrum)在以上方法的公式中，以ui代替pi计算基础轴线上的固结沉降。5.2地基沉降的计算方法考虑三向效应的单向压缩计算法（Skempton—Bjerrum)设：mv为常数，A通过三轴试验确定：斯谷特（Scott）按此求得圆形、条形基础的修正系数按本法计算沉降，还应考虑瞬时的沉降Si，故最终的沉降应为：5.2.3三向变形计算法（黄文熙法）假设地基中一点由于基础荷重引起的附加正应力为:x,y,z平面应变条件地基中的z与可以通过弹性理论计算。
与e1、e2可在三轴试验中模拟土体在地基中的实际受力状态测定。
以上计算的是排水条件下的固结沉降(e1,e2)，在三向变形条件下，加荷瞬时仍有不排水变形，故仍应再计入瞬时沉降。5.2.4弹性理论法土层的非均质和成层情况：如果地基土比较均匀，可采用其平均弹性模量E与Eu：形状修正系数I（1）按应力路径估算沉降的方法是兰布(Lambe)
于1964