[學(xué)習(xí)]東南大學(xué)土力學(xué)7壓縮性

1、基礎(chǔ)與主線,預(yù)備,具體應(yīng)用,第一章 土的組成第二章 土的物理性質(zhì)和工程分類(lèi),第三章 土的滲透性及滲流,第四章 土中應(yīng)力,第五、六章 土的壓縮性和地基變形,第七章 土的抗剪強(qiáng)度,滲透特性變形特性強(qiáng)度特性,,,,,,,,第八章 土壓力,第九章 地基承載力,第十章 土坡和地基穩(wěn)定性,土 的 壓 縮 性,土的壓縮變形問(wèn)題,土的壓縮性與地基變形,,,試驗(yàn)方法,壓縮性指標(biāo),沉降的大小,沉降的過(guò)程,土的壓縮性測(cè)試方法一維壓縮性及其指標(biāo)地基

2、的最終沉降量計(jì)算飽和土體的固結(jié)理論,,,,壓縮性測(cè)試,最終沉降量,沉降速率,§5 土的壓縮性,一維壓縮：基本方法 復(fù)雜條件：修正,一維固結(jié) 三維固結(jié),室內(nèi)：固結(jié) 三軸壓縮室外：荷載試驗(yàn) 旁壓試驗(yàn),§6 地基變形,,,,,,主線、重點(diǎn)：一維問(wèn)題！,,本章提要 本章特點(diǎn) 學(xué)習(xí)難點(diǎn),第五章：土 的 壓 縮 性,土的壓縮性 -測(cè)試方法和指標(biāo)

3、 有較多經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)和公式 幾個(gè)壓縮性指標(biāo)的關(guān)系 應(yīng)力歷史及先期固結(jié)壓力,§5.1 概述 §5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響§5.4 土的變形模量§5.5 土的彈性模量,第五章：土的壓縮性,墨西哥某宮殿,左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土,工 程 實(shí) 例,問(wèn)題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差

4、。左側(cè)建筑物于1969年加固,墨西哥城的一幢建筑，可清晰地看見(jiàn)其發(fā)生的沉降及不均勻沉降。該地的土層為深厚的湖相沉積層，土的天然含水量高達(dá) 650 ％，液限 500% ，塑性指數(shù) 350 ，孔隙比為 15 ，具有極高的壓縮性。,9,工 程 實(shí) 例,工 程 實(shí) 例,Kiss,由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸,10,,新建筑引起原有建筑物開(kāi)裂,,,,47m,,,,,,39,150,194,199,175,87,沉降曲線(mm),,工

5、 程 實(shí) 例,建筑物過(guò)長(zhǎng)：長(zhǎng)高比7.6:1,工 程 實(shí) 例,工 程 實(shí) 例,§5.1 概述 ? §5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響§5.4 土的變形模量§5.5 土的彈性模量,第五章：土的壓縮性,固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等 加壓設(shè)備：杠桿比例1:10 變形測(cè)量設(shè)備,1、固結(jié)儀（固結(jié)儀）,支架,加壓設(shè)備,固

6、結(jié)容器,,變形測(cè)量,,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),,,,,水槽,內(nèi)環(huán),環(huán)刀,透水石,試樣,傳壓板,百分表,施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級(jí)加大荷載,測(cè)定：軸向應(yīng)力軸向變形時(shí)間,試驗(yàn)結(jié)果：,2、試驗(yàn)方法,,,,P1,s1,e1,e0,,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),已知： 試樣初始高度H0 試樣初始孔隙比e0,試驗(yàn)結(jié)果：每級(jí)壓力p作用下，試樣的壓縮變形S,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),?

7、- p曲線,初始加載Es卸載和重加載Ee,體積壓縮系數(shù)：,單位壓應(yīng)力變化引起的單位體積的體積變化,,固結(jié)（變形）模量kPa ,MPa,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),固結(jié)試驗(yàn),由三相草圖：,可得到e-p關(guān)系,,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-p 曲線,,e,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),,,,,,,,,,壓縮系數(shù)，kPa-1，MPa-1,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-p 曲線,不同

8、土的壓縮系數(shù)不同，a越大，土的壓縮性越大同種土的壓縮系數(shù)a不是常數(shù)，與應(yīng)力p有關(guān)通常用a1-2即應(yīng)力范圍為100-200 kPa的a值對(duì)不同土的壓縮性進(jìn)行比較,,,,,,,,,,壓縮系數(shù)，kPa-1，MPa-1,,,,,壓縮模量, kPa , MPa,固體顆粒,孔隙,體積壓縮系數(shù)，kPa-1 ，MPa-1,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-p 曲線,壓縮系數(shù),a1-2常用于比較土的壓縮性大小,§5.2 固結(jié)試

9、驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-p 曲線,壓縮系數(shù),壓縮模量,體積壓縮系數(shù),壓縮指標(biāo)間的關(guān)系,,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-lgp 曲線,,e,,,,,壓縮指數(shù),Ce,回彈指數(shù)（再壓縮指數(shù)）,Ce << Cc，一般Ce≈0.1-0.2Cc,特點(diǎn)1：有一段較長(zhǎng)的直線段,指標(biāo)：,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),,,,特點(diǎn)2：起始狀態(tài)不同，但壓縮曲線最終趨近于同一條直線,,,,,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓

10、縮性指標(biāo),e-lgp 曲線,,,,e0,,0.42e0,擾動(dòng)增加,,,,,原狀樣,重塑樣,特點(diǎn)3：擾動(dòng)越小，壓縮曲線越接近于直線,推斷：原狀土的原位壓縮曲線為直線 原狀土的原位再壓縮曲線也是直線,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),e-lgp 曲線,固結(jié)試驗(yàn)指標(biāo)匯總,§5.2 固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo),歷史上所經(jīng)受到的最大壓力pc （指有效應(yīng)力）,p1= ?z：自重壓力pc = p1 ：正常固結(jié)土pc &g

11、t; p1 ：超固結(jié)土pc < p1 ：欠固結(jié)土,OCR=1：正常固結(jié)OCR>1：超固結(jié)OCR<1：欠固結(jié),,相同p1 時(shí)，一般OCR越大，土越密實(shí)，壓縮性越小,超固結(jié)比：,先期固結(jié)壓力,§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,,,,,,,,e,,,,p(lg),正常固結(jié)土的原位壓縮曲線：直線,正常固結(jié)土初始?jí)嚎s曲線,,,,,,,,,,,,,§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,在先期固結(jié)壓力?p附近發(fā)

12、生轉(zhuǎn)折，據(jù)此可確定?p,先期固結(jié)壓力,,AB：沉積過(guò)程，到B點(diǎn)應(yīng)力為?pBC：取樣過(guò)程，應(yīng)力減小，先期固結(jié)壓力為?pCD：壓縮試驗(yàn)曲線，開(kāi)始段位于再壓縮曲線上，后段趨近原位壓縮曲線,§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,在e-lgp曲線上，找出曲率最大點(diǎn)m作水平線m1作m點(diǎn)切線m2作m1,m2 的角分線m3m3與試驗(yàn)曲線的直線段交于點(diǎn)BB點(diǎn)對(duì)應(yīng)于先期固結(jié)壓力?p,先期固結(jié)壓力?p的確定,Casagrande 法,&#

13、167;5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,原位壓縮及原位再壓縮曲線,正常固結(jié)土:,超固結(jié)土:,? 沉積ab ? 取樣bb?? 室內(nèi)試驗(yàn)b?cd,§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,原位初始?jí)嚎s曲線的推求,基本假定：取樣后不回彈，即土樣取出后孔隙比保持不變，(e0, p1)點(diǎn)位于原狀土初始?jí)嚎s或再壓縮曲線上壓縮指數(shù)Cc和回彈指數(shù)Ce為常數(shù)試驗(yàn)曲線上的0.42e0點(diǎn)不受到擾動(dòng)影響，未受擾動(dòng)的原位初始?jí)嚎s曲線也應(yīng)相交于該點(diǎn),&

14、#167;5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.1 1 10 p(100kPa),1.00.80.60.4,e,e0,,0.42e0,擾動(dòng)增加,,,,,原狀樣,,重塑樣,,不同擾動(dòng)程度試樣的室內(nèi)壓縮曲線,

15、7;5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,正常固結(jié)土原位壓縮曲線的推求,對(duì)正常固結(jié)土先期固結(jié)壓力(e0,pc)位于原位壓縮曲線上以0.42e0在壓縮曲線上確定C點(diǎn)通過(guò)B、C兩點(diǎn)的直線即為所求的原位壓縮曲線,推定方法,,,,,,,,§5.3 應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響,,,,,,超固結(jié)土原位再壓縮曲線的推求,確定pc,p1的作用線因?yàn)閜c>p1,點(diǎn)D(e0,p1)位于再壓縮曲線上過(guò)D點(diǎn)作斜率為Ce的直線DB，DB為原位再壓