土力學(xué) 課件 3 地基中的應(yīng)力計(jì)算;4 土的壓縮性及地基沉降計(jì)算

第3章地基中的應(yīng)力計(jì)算1某軟黏土地基上修建碼頭時(shí)，在岸坡開(kāi)挖的過(guò)程中發(fā)生了大規(guī)模的邊坡滑動(dòng)破壞。邊坡的滑動(dòng)開(kāi)始于上午10:00，整個(gè)滑坡過(guò)程歷時(shí)40min才趨于穩(wěn)定，滑動(dòng)體長(zhǎng)約210m，寬約190m，上千噸的土體滑入水體。2案例：某碼頭軟黏土邊坡的破壞原因分析：（1）該處地基土表層1m分布著強(qiáng)度相對(duì)較高的硬殼層，以下為深厚的軟粘土層，具有很高的含水量，強(qiáng)度低，壓縮性和靈敏度卻很高。（2）滑坡的當(dāng)天分別經(jīng)歷了高潮位和低潮位，由于水位的變化使岸坡土中應(yīng)力發(fā)生了較大變化。某軟黏土地基上修建碼頭時(shí)，在岸坡開(kāi)挖的過(guò)程中發(fā)生了大規(guī)模的邊坡滑動(dòng)破壞。邊坡的滑動(dòng)開(kāi)始于上午10:00，整個(gè)滑坡過(guò)程歷時(shí)40min才趨于穩(wěn)定，滑動(dòng)體長(zhǎng)約210m，寬約190m，上千噸的土體滑入水體。3案例：某碼頭軟黏土邊坡的破壞原因分析：（3）打樁施工不可避免地會(huì)導(dǎo)致地基中孔隙水壓力的增高，致使黏土層中抗剪強(qiáng)度降低，邊坡的抗滑能力降低。（4）施工中的交通荷載作用于岸坡坡頂，不僅增加了坡體中的附加應(yīng)力，而且同樣導(dǎo)致地基土體孔隙水壓力升高，邊坡穩(wěn)定的安全系數(shù)減小。本章提綱3.1概述3.2地基中的自重應(yīng)力3.3基底壓力3.4地基中的附加應(yīng)力3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題4

強(qiáng)度問(wèn)題變形問(wèn)題地基中的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系自重應(yīng)力附加應(yīng)力建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應(yīng)力，所謂的“附加”是指在原來(lái)自重應(yīng)力基礎(chǔ)上增加的壓力。建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。3.1

概述

土體中的應(yīng)力，就其產(chǎn)生的原因主要有兩種：由土體自身重量引起的自重應(yīng)力和由外荷載引起的附加應(yīng)力。5一、土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系③均勻一致各向同性體（土層性質(zhì)變化不大時(shí)）②線彈性體（應(yīng)力較小時(shí)）①連續(xù)介質(zhì)（宏觀平均）與(x,y,z)無(wú)關(guān)與方向無(wú)關(guān)理論方法——彈性力學(xué)解

求解“彈性”土體中的應(yīng)力——解析方法

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，易于繪成圖表等碎散體非線性彈塑性成層土各向異性Δσεεpεe線彈性體加載卸載應(yīng)力計(jì)算時(shí)的基本假定3.1

概述

6二、地基中的幾種應(yīng)力狀態(tài)1.三維應(yīng)力狀態(tài)（空間應(yīng)力狀態(tài)）==獨(dú)立應(yīng)力分量：6個(gè)3.1

概述

72.二維應(yīng)力狀態(tài)（平面應(yīng)變狀態(tài)）yzxo垂直于y軸切出的任意斷面的幾何形狀均相同，其地基內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)也相同；沿長(zhǎng)度方向有足夠長(zhǎng)度，L/B≧10；平面應(yīng)變條件下，土體在x,z平面內(nèi)可以變形，但在y方向沒(méi)有變形。3.1

概述

8應(yīng)變條件應(yīng)力條件獨(dú)立變量==0000000003.1

概述

2.二維應(yīng)力狀態(tài)（平面應(yīng)變狀態(tài)）93.側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)AByzxo

水平地基

半無(wú)限空間體；半無(wú)限彈性地基內(nèi)的自重應(yīng)力只與Z有關(guān)；土質(zhì)點(diǎn)或土單元不可能有側(cè)向位移

側(cè)限應(yīng)變條件；任何豎直面都是對(duì)稱面應(yīng)變條件3.1

概述

10應(yīng)變條件應(yīng)力條件獨(dú)立變量==00000000000000K0：側(cè)壓力系數(shù)3.1

概述

3.側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)11三、土力學(xué)中應(yīng)力符號(hào)的規(guī)定+-+-正應(yīng)力剪應(yīng)力拉為正壓為負(fù)順時(shí)針為正逆時(shí)針為負(fù)壓為正拉為負(fù)逆時(shí)針為正順時(shí)針為負(fù)3.1

概述

材料力學(xué)土力學(xué)123.1概述

3.2地基中的自重應(yīng)力3.3基底壓力3.4地基中的附加應(yīng)力3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題13土的應(yīng)力狀態(tài)地基中的應(yīng)力變形地基中的自重應(yīng)力地基中的附加應(yīng)力思維導(dǎo)圖建筑物修建以前，地基中由土體本身的有效重量所產(chǎn)生的應(yīng)力。注：將不再引起土的變形建筑物修建以后，建筑物重量等外荷載在地基中引起的應(yīng)力，所謂的“附加”是指在原來(lái)自重應(yīng)力基礎(chǔ)上增加的應(yīng)力。注：產(chǎn)生地基變形、導(dǎo)致地基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因14定義：由土體本身的有效重力產(chǎn)生的應(yīng)力

土體在自重作用下，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，已經(jīng)壓縮穩(wěn)定，因此，土的自重應(yīng)力不再引起土的變形。但對(duì)于新沉積土層或近期人工充填土應(yīng)考慮自重應(yīng)力引起的變形。3.2地基中的自重應(yīng)力

一、基本概念目的：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)自重應(yīng)力狀態(tài)屬于側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)

15二、土的自重應(yīng)力計(jì)算天然地面11z地基中任意深度z處的豎向自重應(yīng)力就等于單位面積上的土柱重力。16zσcz

σcz=

z

1.豎向自重應(yīng)力3.2地基中的自重應(yīng)力

2.水平向自重應(yīng)力天然地面z土的側(cè)壓力系數(shù)17二、土的自重應(yīng)力計(jì)算σcz=

z

3.2地基中的自重應(yīng)力

3.成層土的自重應(yīng)力計(jì)算說(shuō)明：1.地下水位以上的土層一般取天然重度，地下水位以下的土層取有效重度2.非均質(zhì)土中自重應(yīng)力沿深度成折線分布天然地面h1h2h3

3

2

1

水位面

1h1

1h1+

2h2

1h1+

2h2+

3h3

18二、土的自重應(yīng)力計(jì)算3.2地基中的自重應(yīng)力

57.0kPa80.1kPa103.1kPa150.1kPa194.1kPa地下水位以下埋藏有不透水層時(shí)，層面處的自重應(yīng)力將發(fā)生突變。

層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計(jì)算193.2地基中的自重應(yīng)力

3.1概述

3.2地基中的自重應(yīng)力

3.3基底壓力3.4地基中的附加應(yīng)力3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題20一、基本概念上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地基建筑物

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

的外荷載基底反力基底壓力地基附加應(yīng)力地基沉降變形定義：外加荷載與上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)所受的全部重力都是通過(guò)基礎(chǔ)傳給地基的，作用于基礎(chǔ)底面?zhèn)髦恋鼗膯挝幻娣e壓力，稱為基底壓力。由于基底壓力作用于基礎(chǔ)和地基的接觸面上，故也稱為接觸壓力。單位：N/m2/pa應(yīng)力3.3基底壓力21剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層結(jié)構(gòu)等荷載條件：基礎(chǔ)條件:地基條件：二、基底壓力的影響因素基本假定：不考慮上部結(jié)構(gòu)的影響，用荷載代替上部結(jié)構(gòu)。223.3基底壓力1.中心荷載作用下的基底壓力若是條形基礎(chǔ)，F(xiàn),G取單位長(zhǎng)度基底面積計(jì)算G=

GAd取室內(nèi)外平均埋深計(jì)算三、基底壓力計(jì)算233.3基底壓力2.單向偏心荷載作用下的基底壓力F+G

eelbpmaxpmin作用于基礎(chǔ)底面形心上的力矩M=(F+G)?e

基礎(chǔ)底面的抵抗矩；矩形截面W=bl2/6

243.3基底壓力討論：當(dāng)e<l/6時(shí)，pmax，pmin>0，基底壓力呈梯形分布

當(dāng)e=l/6時(shí)，pmax>0，pmin=0，基底壓力呈三角形分布

當(dāng)e>l/6時(shí)，pmax>0，pmin<0，基底出現(xiàn)拉應(yīng)力，基底壓力重分布pmaxpmine<l/6pmaxpmin=0e=l/6e>l/6pmaxpmin<0pmaxpmin=0基底壓力重分布elb253.3基底壓力基底壓力重分布偏心荷載作用在基底壓力分布圖形的形心上

3.3基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算26四、基底附加壓力定義：作用于地基表面，由于建造建筑物而新增加的壓力稱為基底附加壓力，即導(dǎo)致地基中產(chǎn)生附加應(yīng)力的那部分基底壓力。Fd實(shí)際情況基底附加壓力在數(shù)值上等于基底壓力減去基底標(biāo)高處原有的土中自重應(yīng)力273.3基底壓力dpp00g-=當(dāng)基底壓力梯形分布時(shí)，基底附加壓力基底附加壓力自重應(yīng)力283.3基底壓力當(dāng)基底壓力均勻分布時(shí)，基底附加壓力3.1概述

3.2地基中的自重應(yīng)力

3.3基底壓力

3.4地基中的附加應(yīng)力3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題29定義：新增外加荷載在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力計(jì)算基本假定：①基礎(chǔ)剛度為零，即基底作用的是柔性荷載；②地基是連續(xù)、均勻、各向同性的線性變形半無(wú)限體。不同地基中應(yīng)力分布各有其特點(diǎn)平面問(wèn)題空間問(wèn)題x,z的函數(shù)x,y,z的函數(shù)3.4地基中的附加應(yīng)力基本概念30一、豎向集中力作用下的地基應(yīng)力1885年法國(guó)學(xué)者布辛奈斯克解

M(x,y,z)PoyxzxyzrRM

(x,y,0)q

集中應(yīng)力系數(shù)

豎向集中力313.4地基中的附加應(yīng)力特點(diǎn)P作用線上，r=0,K=3/(2π）,z=0,σz→∞，z→∞，σz

=0在某一水平面上z=const，r=0,K最大，r↑，K減小，σz減小在某一圓柱面上r=const，z=0,σz

=0，z↑，σz先增加后減小σz

等值線－應(yīng)力泡應(yīng)力球根球根PP0.1P0.05P0.02P0.01P323.4地基中的附加應(yīng)力附加應(yīng)力分布規(guī)律距離地面越深，附加應(yīng)力的分布范圍越廣在集中力作用線上的附加應(yīng)力最大，向兩側(cè)逐漸減小同一豎向線上的附加應(yīng)力隨深度而變化在集中力作用線上，當(dāng)z＝0時(shí)，σz→∞，隨著深度增加，σz逐漸減小集中力P在地基中引起的附加應(yīng)力σz在地基中向深部、向四周無(wú)限傳播，在傳播過(guò)程中應(yīng)力強(qiáng)度逐漸降低（應(yīng)力擴(kuò)散）333.4地基中的附加應(yīng)力附加應(yīng)力分布規(guī)律343.4地基中的附加應(yīng)力二、空間問(wèn)題的附加應(yīng)力計(jì)算角點(diǎn)下的垂直附加應(yīng)力——B氏解的應(yīng)用矩形豎向均布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)Kc

p0Mm=l/b,n=z/b353.4地基中的附加應(yīng)力任意點(diǎn)的垂直附加應(yīng)力—角點(diǎn)法荷載與應(yīng)力間滿足線性關(guān)系疊加原理角點(diǎn)下垂直附加應(yīng)力的計(jì)算公式地基中任意點(diǎn)的附加應(yīng)力角點(diǎn)法361.矩形面積上各種分布荷載作用下的附加應(yīng)力計(jì)算

3.4地基中的附加應(yīng)力角點(diǎn)法計(jì)算地基附加應(yīng)力ⅠzMoIVIIIIIIoIIIIIIIVp0373.4地基中的附加應(yīng)力(1)豎向均布荷載III角點(diǎn)法計(jì)算地基附加應(yīng)力ⅡIIIooIoIVoII計(jì)算點(diǎn)在基底邊緣計(jì)算點(diǎn)在基底邊緣外383.4地基中的附加應(yīng)力角點(diǎn)法計(jì)算地基附加應(yīng)力Ⅲ計(jì)算點(diǎn)在基底角點(diǎn)外IooIIIIIIV393.4地基中的附加應(yīng)力（2）豎向三角形分布荷載矩形面積豎向三角分布荷載角點(diǎn)下的應(yīng)力分布系數(shù)p0M403.4地基中的附加應(yīng)力Kz0－圓形基底受均布?jí)毫ψ饔脮r(shí)的應(yīng)力系數(shù)，查表3－5。2.圓形面積豎向均布荷載作用下地基附加應(yīng)力

3.4地基中的附加應(yīng)力41圓形面積上均布荷載作用下的附加應(yīng)力σz=a為圓形基底的半徑1.豎向均布線荷載作用下地基附加應(yīng)力基礎(chǔ)底面長(zhǎng)寬比l/b→∞條形基礎(chǔ)基礎(chǔ)底面長(zhǎng)寬比l/b≥10理想情況實(shí)際情況pdy布辛涅斯克解線積分423.4地基中的附加應(yīng)力三、平面問(wèn)題的附加應(yīng)力計(jì)算2.豎向均布條形荷載任意點(diǎn)下的附加應(yīng)力—F氏解的應(yīng)用條形面積豎向均布荷載作用時(shí)的應(yīng)力分布系數(shù)查表4-13p0M433.4地基中的附加應(yīng)力3.豎向三角形分布條形荷載p0xzMxzb/2b/2均布荷載情況p0xzMxzb三角形荷載情況

條形基底豎向附加應(yīng)力系數(shù),均為m,n的函數(shù)，其中m=x/b，n=z/b，可查表得到443.4地基中的附加應(yīng)力小

結(jié)K——豎直集中荷載作用下

(式4-26)Kc——矩形面積豎直均布荷載作用角點(diǎn)下

(表4-7)Kt——矩形面積三角形分布荷載作用角點(diǎn)下(表4-10)Kr——圓形面積均布荷載作用時(shí)圓心點(diǎn)下(表4-12)Kh——矩形面積水平均布荷載作用角點(diǎn)下

(表4-11)KzL——條形面積豎直均布荷載作用時(shí)

(表4-13)Kzt——條形面積三角形分布荷載作用時(shí)

(表4-17)Kzh——條形面積水平均布荷載作用時(shí)

(表4-18)KzL——條形面積梯形分布荷載作用時(shí)

(圖4-36)K=f（底面形狀；荷載分布；計(jì)算點(diǎn)位置）453.4地基中的附加應(yīng)力1、某條形地基，如圖所示基礎(chǔ)寬2m，埋深1.2m，土的容重為19kN/m3。基礎(chǔ)上作用荷載F=300kN，M=42kN?m，試求基礎(chǔ)中點(diǎn)下（0m、0.5m、1m、2m、3m、4m）的附加應(yīng)力，并繪制附加應(yīng)力分布圖。（e保留小數(shù)點(diǎn)后兩位，其余計(jì)算結(jié)果均保留小數(shù)點(diǎn)后一位）463.4地基中的附加應(yīng)力471.基底壓力計(jì)算基礎(chǔ)及上覆回填土偏心距2.基底附加壓力計(jì)算3.4地基中的附加應(yīng)力482.基礎(chǔ)中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力，將梯形分布的附加壓力視為作用于地基上的荷載，并分成均布和三角形分布的兩部分。其中均布荷載為88.6kPa，三角形分布的為125.2kPa，z=0m，0.5m,1.0m，2.0m，3.0m，4.0m處的附加應(yīng)力，計(jì)算結(jié)果如下：3.4地基中的附加應(yīng)力2mF=400kN/mM=20kN?m

0

＝18.5kN/m30.1m1.5m493.4地基中的附加應(yīng)力分析步驟I：1.基底壓力計(jì)算F=200kN/m

0

＝18.5kN/m3M=20kN?m0.1m2m1.5m基礎(chǔ)及上覆土重G=

GAd荷載偏心距e=M/(F+G)條形基礎(chǔ)取單位長(zhǎng)度計(jì)算319.7kPa140.3kPa503.4地基中的附加應(yīng)力分析步驟Ⅱ:2.基底附加壓力計(jì)算1.5m291.9kPa112.5kPa0.1mF=200kN/mM=20kN?m2m

0

＝18.5kN/m3基底標(biāo)高以上天然土層的加權(quán)平均重度

基礎(chǔ)埋置深度

513.4地基中的附加應(yīng)力分析步驟Ⅲ:

3.基底中點(diǎn)下附加壓力計(jì)算2mF=200kN/mM=20kN?m0.1m1.5m

0

＝18.5kN/m3179.4kPa112.5kPa291.9kPa112.5kPa523.4地基中的附加應(yīng)力分析步驟Ⅳ:2mF=400kN/mM=20kN?m0.1m1.5m

0

＝18.5kN/m3202.2kPa165.7kPa111.2kPa62.3kPa51.0kPa45.4kPa1m1m2m2m2m533.4地基中的附加應(yīng)力3.1概述

3.2地基中的自重應(yīng)力

3.3基底壓力

3.4地基中的附加應(yīng)力

3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題541）σz不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積外相當(dāng)大的范圍之下。2）在荷載分布范圍內(nèi)任意點(diǎn)沿垂線的σz值，隨深度的增大而減小。3）在基礎(chǔ)底面下任意水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸線處的σz為最大，距離中軸線越遠(yuǎn)越小。3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題55一、地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律地基中附加應(yīng)力的分布有如下規(guī)律：

3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題56一、地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律地基中附加應(yīng)力等值線

3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題57二、非均質(zhì)地基中的附加應(yīng)力1.上層軟弱而下層堅(jiān)硬的情況

上層為松軟的可壓縮土層，下層是不可壓縮層，即E1＜E2E1＜E2時(shí)的應(yīng)力集中現(xiàn)象

巖層位于不同深度時(shí)基礎(chǔ)中點(diǎn)下σz分布

當(dāng)?shù)鼗恋纳蠈訛閳?jiān)硬土層，下層為軟弱土層，即E1＞E2時(shí)，將出現(xiàn)硬層下面、荷載中軸線附近附加應(yīng)力減小的應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象。3.5地基中附加應(yīng)力的有關(guān)問(wèn)題58二、非均質(zhì)地基中的附加應(yīng)力2.上層堅(jiān)硬而下層軟弱的情況

E1＞E2時(shí)的應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象

本章結(jié)束

感謝聆聽(tīng)59第4章土的壓縮性及地基沉降計(jì)算601980年6月虎丘塔現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，當(dāng)時(shí)由于全塔向東北方向嚴(yán)重傾斜，不僅塔頂偏離中心線已達(dá)2.31m，而且底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)建筑而封閉、停止開(kāi)放。仔細(xì)觀某塔身的裂縫，發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，塔身的東北方向?yàn)榇怪绷芽p，塔身的西南面卻是水平裂縫。61案例一：虎丘塔傾斜原因分析：（1）虎丘塔地基為人工地基，由大塊石組成，塊石最大粒徑達(dá)1000mm。人工塊石填土層厚1－2m，西南薄，東北厚。下為粉質(zhì)粘土，呈可塑至軟塑狀態(tài)，也是西南薄，東北厚。底部即為風(fēng)化巖石和基巖。塔底層直徑13．66m范圍內(nèi)，覆蓋層厚度西南為2．8m，東北為5．8m，厚度相差3．0m，這是虎丘塔發(fā)生傾斜的根本原因。

1980年6月虎丘塔現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，當(dāng)時(shí)由于全塔向東北方向嚴(yán)重傾斜，不僅塔頂偏離中心線已達(dá)2.31m，而且底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)建筑而封閉、停止開(kāi)放。仔細(xì)觀某塔身的裂縫，發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，塔身的東北方向?yàn)榇怪绷芽p，塔身的西南面卻是水平裂縫。62案例一：虎丘塔傾斜原因分析：（2）南方多暴雨，源源雨水滲入地基塊石填土層，沖走塊石之間的細(xì)粒土，形成很多空洞，這是虎丘塔發(fā)生傾斜的重要原因。

（3）從虎丘塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上看有很大缺點(diǎn)，沒(méi)有做擴(kuò)大的基礎(chǔ)，磚砌塔身垂直向下砌八皮磚，即埋深0．5m，直接置于上述塊石填土人工地基上。地基單位面積壓力高達(dá)435kPa，超過(guò)了地基承載力。塔傾斜后，使東北部位應(yīng)力集中，超過(guò)磚體抗壓強(qiáng)度而壓裂。墨西哥首都的墨西哥城藝術(shù)宮，是一座巨型的具有紀(jì)念性的早期建筑，于1904年落成，至今已有100余年的歷史。這座藝術(shù)宮嚴(yán)重下沉，沉降量競(jìng)高達(dá)4m。臨近的公路下沉2m，公路路面至藝術(shù)宮門前高差達(dá)2m。參觀者需步下9級(jí)臺(tái)階，才能從公路進(jìn)入藝術(shù)宮。63案例二：墨西哥城藝術(shù)宮地基沉降原因分析：墨西哥城四面環(huán)山，古代原是一個(gè)大湖泊，因周圍火山噴發(fā)的火山巖沉積和湖水蒸發(fā)，經(jīng)漫長(zhǎng)年代，湖水干涸形成。地表層為人工填土與砂夾卵石硬殼層，厚度為5m；墨西哥城地基土體的初始天然孔隙比多為7~12，含水率高達(dá)150%~600%。由于城市發(fā)展過(guò)快，多年來(lái)，人們無(wú)節(jié)制地開(kāi)采地下水，使得地下水位下降，含水層大面積收縮，導(dǎo)致地面下沉。

本章提綱4.1概述4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系64土的壓縮性是指土體在壓力作用下體積縮小的特性。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(shuō)明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果無(wú)黏性土黏性土透水性好，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(guò)程4.1

概述65664.1概述

4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系一、室內(nèi)壓縮試驗(yàn)與壓縮性指標(biāo)研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗(yàn)方法，亦稱固結(jié)試驗(yàn)三聯(lián)固結(jié)儀4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

671.壓縮試驗(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)向變形壓縮儀示意圖4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

68e-p曲線研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e1)H1Vv＝e2Vs＝1H2/(1+e2)pH2s土樣在壓縮前后變形量為s，整個(gè)過(guò)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4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

69e1eppe2曲線A曲線B曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

e-p曲線根據(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。712.壓縮指標(biāo)壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說(shuō)明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高根據(jù)壓縮曲線可以得到壓縮性指標(biāo)（1）壓縮系數(shù)（2）壓縮指數(shù)（3）壓縮模量（4）體積壓縮系數(shù)（5）變形模量4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

（1）壓縮系數(shù)a土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應(yīng)力增量的比值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《規(guī)范》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4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

72（2）壓縮指數(shù)4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

73根據(jù)e-lgp曲線確定Cc

土的壓縮指數(shù)定義為土體在側(cè)限條件下孔隙比減小量與豎向有效應(yīng)力常用對(duì)數(shù)值增量的比值。

壓縮指數(shù)Cc值越大，土的壓縮性越高，低壓縮性土的Cc一般小于0.2，當(dāng)Cc大于0.4時(shí)，為高壓縮性土。（3）壓縮模量Es土體在側(cè)限條件下豎向壓應(yīng)力與豎向總應(yīng)變之比，或稱為側(cè)限變形模量說(shuō)明：土的壓縮模量Es與壓縮系數(shù)a成反比，即Es越大，土體的壓縮性越低。（4）體積壓縮系數(shù)4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

74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，即土的壓縮模量的倒數(shù)，也稱為單向體積壓縮系數(shù)。體積壓縮系數(shù)越大，土的壓縮性越高。（5）變形模量E0土在側(cè)向自由變形條件下豎向壓應(yīng)力與豎向壓應(yīng)變之比。變形模量與壓縮模量之間關(guān)系其中土的泊松比，一般0～0.5之間4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

75變形模量與壓縮模量的關(guān)系由于0≤μ≤

0.5，β≤

1.0，所以E0≤Es

。1.由于試樣已在逐級(jí)壓縮荷載作用下產(chǎn)生了壓縮變形，所以土體卸荷完成后試樣不能恢復(fù)到初始孔隙比，卸荷回彈曲線不與原壓縮曲線重合，說(shuō)明土樣的壓縮變形是由彈性變形和殘余變形兩部分組成，且以殘余變形為主。2.土的再壓縮曲線比原壓縮曲線斜率明顯減小，說(shuō)明土體經(jīng)過(guò)壓縮后的卸荷再壓縮性降低。764.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

二、土的側(cè)限回彈曲線和再壓縮曲線土的回彈曲線和再壓縮曲線774.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

三、應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響先期固結(jié)壓力的確定1.先期固結(jié)壓力先期固結(jié)壓力：土在歷史上曾受到過(guò)的最大有效應(yīng)力PcPc=P1：正常固結(jié)土Pc>

P1

：超固結(jié)土Pc<

P1

：欠固結(jié)土784.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

三、應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響沉積土層按先期固結(jié)壓力分類2.沉積土（層）分類超固結(jié)比OCR：先期固結(jié)壓力Pc與現(xiàn)有有效應(yīng)力P1之比OCR=1：正常固結(jié)狀態(tài)OCR>1：超固結(jié)狀態(tài)OCR<1：欠固結(jié)狀態(tài)超固結(jié)比：794.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

四、原位壓縮曲線和原位再壓縮曲線正常固結(jié)土的原位壓縮曲線（1）

正常固結(jié)土①假定取樣過(guò)程中試樣不發(fā)生體積變化，試樣的初始孔隙比e0就是原位孔隙比，則根據(jù)e0和Pc值，在e-lgp坐標(biāo)中定出b點(diǎn)，此即原位壓縮的起點(diǎn)。②然后在縱坐標(biāo)上0.42e0點(diǎn)處作一水平線交室內(nèi)壓縮曲線于c點(diǎn)，直線bc即原位壓縮曲線，曲線的斜率為原位壓縮指數(shù)。804.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

四、原位壓縮曲線和原位再壓縮曲線超固結(jié)土的原位壓縮和再壓縮曲線（2）

超固結(jié)土①

以縱、橫坐標(biāo)分別為初始孔隙比e0和現(xiàn)場(chǎng)自重壓力P1，作b1點(diǎn)，然后過(guò)b1點(diǎn)作一斜率等于室內(nèi)回彈曲線與再壓縮曲線平均斜率的直線交Pc于b2點(diǎn)，b1b2即原位再壓縮曲線，曲線的斜率為原位回彈指數(shù)Ce。②然后從室內(nèi)壓縮曲線上找到e=0.42e0的點(diǎn)c，連接b2c,所得直線即原位壓縮曲線，曲線的斜率為原位壓縮指數(shù)Cc。814.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

五、現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)與變形模量地基載荷試驗(yàn)裝置示意1.靜載荷試驗(yàn)靜載荷試驗(yàn)是通過(guò)承壓板，把施加的荷載傳到地層中，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的地基沉降（或土的變形）與壓力之間的近似比例關(guān)系，再利用地基沉降的彈性力學(xué)公式來(lái)反算土的變形模量及地基承載力。824.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

五、現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)與變形模量載荷試驗(yàn)p-s曲線2.變形模量土的變形模量是指土體在無(wú)側(cè)限條件下的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，用符號(hào)E0表示。834.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

六、彈性模量彈性模量是指正應(yīng)力σ與彈性正應(yīng)變?chǔ)興的比值，通常用E表示。土的彈性模量是指土體在無(wú)側(cè)限條件下瞬時(shí)壓縮的正應(yīng)力σ與彈性正應(yīng)變?chǔ)興的比值。一般采用三軸儀進(jìn)行三軸重復(fù)壓縮試驗(yàn)，得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的初始切線模量Ei或再加荷模量Er作為彈性模量。844.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

七、變形指標(biāo)間的關(guān)系壓縮模量、變形模量和彈性模量是反映土體壓縮性的三種模量。它們的關(guān)系如下：1）壓縮模量是根據(jù)室內(nèi)壓縮試驗(yàn)時(shí)土樣在側(cè)限條件下得到的，它的定義是土在完全側(cè)限的條件下，豎向正應(yīng)力與相應(yīng)的變形穩(wěn)定情況下正應(yīng)變的比值。2）變形模量是土在側(cè)向自由膨脹（無(wú)側(cè)限）條件下豎向應(yīng)力與豎向應(yīng)變的比值，豎向應(yīng)變中包含彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變。3）彈性模量指正應(yīng)力與彈性正應(yīng)變的比值，其值測(cè)定可通過(guò)室內(nèi)三軸試驗(yàn)獲得。根據(jù)材料力學(xué)理論可得變形模量與壓縮模量的關(guān)系：854.1概述

4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系一、分層總和法地基最終沉降量是指地基土在建（構(gòu)）筑物荷載作用下，不斷產(chǎn)生壓縮，直至壓縮穩(wěn)定時(shí)地基表面的沉降量。1.基本假設(shè)地基是均質(zhì)、各向同性的半無(wú)限線性變形體，可按彈性理論計(jì)算土中應(yīng)力在壓力作用下，地基土側(cè)向變形可以忽略，因此可采用側(cè)限條件下的壓縮性指標(biāo)

為了彌補(bǔ)忽略地基土側(cè)向變形對(duì)計(jì)算結(jié)果造成的誤差，通常取基底中心點(diǎn)下的附加應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，以基底中點(diǎn)的沉降代表基礎(chǔ)的平均沉降2.單向壓縮基本公式在一定均勻厚度土層上施加連續(xù)均布荷載，豎向應(yīng)力增加，孔隙比相應(yīng)減小，土層產(chǎn)生壓縮變形，沒(méi)有側(cè)向變形。4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

86△p∞∞可壓縮土層H1H0s土層豎向應(yīng)力由p1增加到p2，引起孔隙比從e1減小到e2，豎向應(yīng)力增量為△p由于所以可在確定壓縮層計(jì)算深度的前提下，分別計(jì)算每一分層的沉降△si,然后將其求和，此即分層總和法ei——第i層土的壓縮應(yīng)變4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

87單向壓縮分層總和法計(jì)算地基沉降的步驟e1i——由第i層的自重應(yīng)力均值從土的壓縮曲線上得到的相應(yīng)孔隙比e2i——由第i層的自重應(yīng)力均值與附加應(yīng)力均值之和從土的壓縮曲線上得到的相應(yīng)孔隙比(1)繪制基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力和附加應(yīng)力分布曲線(2)確定地基沉降計(jì)算深度(3)確定沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)的分層界面(4)計(jì)算各分層沉降量(5)計(jì)算地基最終沉降4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

88ei——土的壓縮應(yīng)變繪制基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力和附加應(yīng)力分布曲線確定地基沉降計(jì)算深度一般取附加應(yīng)力與自重應(yīng)力的比值為20％處對(duì)應(yīng)的距基底的深度為沉降計(jì)算深度，即σz=0.2σc確定沉降計(jì)算深度分層界面①不同土層的分界面與地下水位面②每一分層厚度Hi不大于基底寬度的2/5，即Hi

≤0.4b計(jì)算各分層沉降量根據(jù)自重應(yīng)力、附加應(yīng)力曲線、e-p壓縮曲線計(jì)算任一分層的沉降量

如果是軟土，應(yīng)該取σz=0.1σc，如果在沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖，則Zn可取至基巖表面計(jì)算地基最終沉降d地基沉降計(jì)算深度σc線σz線4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法89例題分析【例】某廠房柱下單獨(dú)方形基礎(chǔ)，已知基礎(chǔ)底面積尺寸為4m×4m，埋深d＝1.0m，地基為粉質(zhì)粘土，地下水位距天然地面3.4m。上部荷重傳至基礎(chǔ)頂面F＝1440kN,土的天然重度

＝16.0kN/m3,飽和重度

sat＝17.2kN/m3，有關(guān)計(jì)算資料如下圖。試分別用分層總和法和規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降（已知fk=94kPa）3.4md=1mb=4mF=1440kN501002003000.900.920.940.96eσ4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法90【解答】A.分層總和法計(jì)算1.計(jì)算分層厚度每層厚度hi＜0.4b=1.6m，地下水位以上分兩層，各1.2m，地下水位以下按1.6m分層2.計(jì)算地基土的自重應(yīng)力自重應(yīng)力從天然地面起算，z的取值從基底面起算z(m)σc(kPa)01.22.44.05.67.21635.254.465.977.489.03.計(jì)算基底壓力4.計(jì)算基底附加壓力3.4md=1mF=1440kNb=4m自重應(yīng)力曲線附加應(yīng)力曲線4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

915.計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)下地基中附加應(yīng)力用角點(diǎn)法計(jì)算，過(guò)基底中點(diǎn)將荷載面四等分，計(jì)算邊長(zhǎng)l=b=2m，σz=4Kcp0，Kc由表確定z(m)z/bKcσz(kPa)σc(kPa)σz

/σczn

(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.60.25000.22290.15160.08400.05020.032694.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.00.240.147.26.確定沉降計(jì)算深度zn根據(jù)σz

=0.2σc的確定原則，由計(jì)算結(jié)果，取zn=7.2m7.最終沉降計(jì)算根據(jù)e-σ曲線，計(jì)算各層的沉降量4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

92z(m)σz(kPa)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.0σc(kPa)h(mm)12001600160016001600σc(kPa)25.644.860.271.783.2σz(kPa)88.970.444.325.315.6σz+σc(kPa)114.5115.2104.597.098.8e10.9700.9600.9540.9480.944e20.9370.9360.9400.9420.940e1i-e2i1+e1i0.06180.01220.00720.00310.0021si(mm)20.214.611.55.03.4按分層總和法求得基礎(chǔ)最終沉降量為s=Σsi=54.7mmB.《規(guī)范》法計(jì)算1.σc、σz分布及p0計(jì)算值見(jiàn)分層總和法計(jì)算過(guò)程2.確定沉降計(jì)算深度zn=b(2.5－0.4lnb)=7.8m3.確定各層Esi4.根據(jù)計(jì)算尺寸，查表得到平均附加應(yīng)力系數(shù)4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

935.列表計(jì)算各層沉降量△siz(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.6152925771615381617429e20.9370.9360.9400.9420.94054.77.8l/bz/b3.9aaz(m)0.25000.24230.21490.17460.14330.12050.113600.29080.51580.69840.80250.867608861aizi-

ai-1zi-1(m)0.29080.22500.18260.10410.06510.0185Esi(kPa)7448△s

(mm)20.714.711.24.83.30.9s

(mm)55.6根據(jù)計(jì)算表所示△z=0.6m,△s

n

=0.9mm＜0.025Σs

i

=55.6mm滿足規(guī)范要求

6.沉降修正系數(shù)js

根據(jù)Es

=6.0MPa，fk=p0

，查表得到y(tǒng)s=1.17.基礎(chǔ)最終沉降量

4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

94s=ys

s

=61.2mm二、應(yīng)力面積法4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

95《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》基于各向同性均質(zhì)線性變形體理論提出分層總和法的修正公式，該方法仍然采用前述分層總和法的假設(shè)，但在計(jì)算中引入了平均附加應(yīng)力系數(shù)和經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，使計(jì)算成果更接近實(shí)際值。平均附加應(yīng)力系數(shù)4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

96附加應(yīng)力面積等代值計(jì)算1.規(guī)范修正公式4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

972.沉降計(jì)算深度采用規(guī)范修正公式計(jì)算地基變形量時(shí)，計(jì)算深度zn采用“變形比法”確定，即當(dāng)無(wú)相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在l～30

m時(shí)，基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基變形計(jì)算深度可簡(jiǎn)化為：?sn′－在由計(jì)算深度處向上取厚度?z土層的計(jì)算變形量，?z的取值按表4－3確定；b/mb≤22＜b≤44＜b≤8b＞8?z/m0.30.60.81.0表4-3?z的確定4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

983.經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)為提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，現(xiàn)行規(guī)范引入了沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψs來(lái)修正成層地基最終變形量，即表4-4沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ψs基底附加壓力p02.54.07.015.020.0p0≥fak1.41.31.00.410.2p0≤0.75fak1.11.00.70.40.22.為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)Es當(dāng)量值，按下式計(jì)算：

注：1.為地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。三、彈性理論法4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

99彈性力學(xué)公式法是計(jì)算地基沉降的一種近似方法。該方法假定地基為彈性半空間，以彈性半空間表面作用豎向集中力時(shí)的布西奈斯克公式為基礎(chǔ)，從而求得基礎(chǔ)的沉降量。地基表面作用一豎向集中力P時(shí)，計(jì)算地面某點(diǎn)的沉降為對(duì)地基表面作用的分布荷載p(x,y)，可由上式積分得到對(duì)矩形或圓形均布荷載，求解后可寫成四、考慮應(yīng)力歷史影響的沉降計(jì)算法4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

100計(jì)算固結(jié)沉降sc各分層的固結(jié)沉降量總和為1.正常固結(jié)土（層）2.超固結(jié)土（層）3.欠固結(jié)土（層）各分層固結(jié)沉降量計(jì)算固結(jié)沉降sc五、沉降計(jì)算方法討論4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

1011.分層總和法1）該方法的主要特點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，長(zhǎng)期以來(lái)積累了較多的經(jīng)驗(yàn)。2）對(duì)于欠固結(jié)土層，由于土體在自重作用下尚未達(dá)到壓縮穩(wěn)定，所以在附加應(yīng)力考慮中還應(yīng)包括土體自重應(yīng)力，即此時(shí)的分層總和法中應(yīng)考慮土體在自重作用下的壓縮量。3）有相鄰荷載作用時(shí)，應(yīng)將相鄰荷載在沉降計(jì)算點(diǎn)各深度處引起的應(yīng)力疊加到附加應(yīng)力中去。4）當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí)，應(yīng)考慮開(kāi)挖基坑時(shí)地基土的回彈。2.應(yīng)力歷史法應(yīng)力歷史法雖然也采用分層總和法的單向壓縮公式，但由于土的壓縮性指標(biāo)是基于原位壓縮曲線確定的，所以能在一定程度上考慮應(yīng)力歷史對(duì)土體變形的影響，其結(jié)果優(yōu)于基于e-p曲線的分析結(jié)果。1024.1概述

4.2土的壓縮試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)

4.3地基最終沉降實(shí)用計(jì)算方法

4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系兩天后兩筒內(nèi)砂層分別會(huì)發(fā)生什么變化?甲乙兩個(gè)同型量筒內(nèi)裝等高的松散砂土，甲量筒松砂頂面加若干鋼球，使松砂頂面承受σ的壓力；乙量筒不加鋼球而是小心注水，使砂層頂面也承受σ的壓力，即水高為4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系

103外荷載產(chǎn)生的總應(yīng)力如何由固體顆粒和孔隙水來(lái)分擔(dān)?它們是如何傳遞和相互轉(zhuǎn)化的?它們和土體的變形和強(qiáng)度有什么關(guān)系?土體的變形和強(qiáng)度大小是否直接決定于土體所受的全部應(yīng)力(總應(yīng)力)?根據(jù)上述試驗(yàn)情況分析:1044.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系一、飽和土的滲透固結(jié)=+u飽和土的滲透固結(jié)模型設(shè)彈簧承擔(dān)的壓力為有效應(yīng)力σ'，圓筒中的水承擔(dān)的壓力為u，按照靜力平衡條件有公式表示了土的孔隙水壓力u與有效應(yīng)力σ'對(duì)外力σz的分擔(dān)作用，它與時(shí)間有關(guān)太沙基一維固結(jié)理論整體代表土單元彈簧代表土骨架水代表孔隙水活塞上的小孔代表土的滲透性活塞與筒壁之間無(wú)摩擦。pp圖5-10太沙基一維固結(jié)模型

4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系

105ppp

彈簧未被壓縮；荷載全部由孔隙水承擔(dān)；超靜孔隙水壓力u=p。荷載施加瞬時(shí)(t=0)：4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系

106ppp

彈簧所承擔(dān)的力（即有效應(yīng)力

）逐漸增大；

u+

=p。時(shí)間t

0：4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系107ppp外荷載由彈簧承擔(dān)；有效應(yīng)力

=p。4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系

時(shí)間t=

：108土體中由孔隙水所傳遞的壓力有效應(yīng)力σ

是指由土骨架所傳遞的壓力，即顆粒間接觸應(yīng)力模型演示得到：飽和土的滲透固結(jié)過(guò)程就是孔隙水壓力向有效力應(yīng)力轉(zhuǎn)化的過(guò)程，在任一時(shí)刻，有效應(yīng)力σ

和孔隙水壓力u之和始終等于飽和土體的總應(yīng)力σ飽和土體有效應(yīng)力原理孔隙水壓力u是指外荷p在土孔隙水中所引起的超靜水壓力4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系109110二、太沙基一維固結(jié)理論H巖層pu0=puzσ

z有效應(yīng)力原理u0起始孔隙水壓力在可壓縮層厚度為H的飽和土層上面施加無(wú)限均布荷載p，土中附加應(yīng)力沿深度均勻分布，土層只在豎直方向發(fā)生滲透和變形4.4飽和黏性土地基沉降與時(shí)間的關(guān)系

1)土是均質(zhì)各向同性的、完全飽和的2)土顆粒和水是不可壓縮的3)土層的壓縮和土中水的滲流只沿同一方向發(fā)生，是一維的4)土中水的滲流服從達(dá)西定律,且滲透系數(shù)k