第七章土的变形计算 www.izy.cn
第七章 土的变形计算
基本内容： 这是本课程的重点。在学习 土的压缩性指标确定方法的基础 上，掌握地基最终沉降量计算原 理和地基固结问题的分析计算方 法
基本内容： 这是本课程的重点。在学习 土的压缩性指标确定方法的基础 上，掌握地基最终沉降量计算原 理和地基固结问题的分析计算方 法
学习要求： 1.掌握土的压缩性与压缩性指标确定方 法； 2.掌握地基最终沉降量计算方法； 3。熟悉不同应力历史条件的沉降计算方 法； 4。掌握有效应力原理； 5.掌握太沙基一维固结理论； 6.掌握地基沉降随时间变化规律
学习要求： 1. 掌握土的压缩性与压缩性指标确定方 法； 2．掌握地基最终沉降量计算方法； 3．熟悉不同应力历史条件的沉降计算方 法； 4．掌握有效应力原理； 5．掌握太沙基一维固结理论； 6．掌握地基沉降随时间变化规律
第一节土的压缩性 一、基本概念 1、土的压缩性：地基土在压力作用下体积减小的特性。土 体积缩小包括两个方面：①土中水、气从孔隙中排出，使 孔隙体积减小；②土颗粒本身、土中水及封闭在土中的气体 被压缩，很小可忽略不计。 2、固结：土的压缩随时间增长的过程称为固结。对于透水 性大的无粘性土，其压缩过程在很短时间内就可以完成。而 透水性小的粘性土，其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多
第一节 土的压缩性 一、基本概念 1、土的压缩性：地基土在压力作用下体积减小的特性。土 体积缩小包括两个方面： 土中水、气从孔隙中排出，使 孔隙体积减小；土颗粒本身、土中水及封闭在土中的气体 被压缩，很小可忽略不计。 2、固结：土的压缩随时间增长的过程称为固结。对于透水 性大的无粘性土，其压缩过程在很短时间内就可以完成。而 透水性小的粘性土，其压缩稳定所需的时间要比砂土长得多
客观地分析：地基土层承受上部建 筑物的荷载，必然会产生变形，从而引 起建筑物基础沉降，当场地土质坚实时， 地基的沉降较小，对工程正常使用没有 影响；但若地基为软弱土层且厚薄不均， 或上部结构荷载轻重变化悬殊时，地基 将发生严重的沉降和不均匀沉降，其结 果将使建筑物发生各类事故，影响建筑 物的正常使用与安全
▪ 客观地分析：地基土层承受上部建 筑物的荷载，必然会产生变形，从而引 起建筑物基础沉降，当场地土质坚实时， 地基的沉降较小，对工程正常使用没有 影响；但若地基为软弱土层且厚薄不均， 或上部结构荷载轻重变化悬殊时，地基 将发生严重的沉降和不均匀沉降，其结 果将使建筑物发生各类事故，影响建筑 物的正常使用与安全
·地基土产生压缩的原因： ▣1.外因： ▣建筑物荷载作用，这是普遍存在的因素： (2)地下水位大幅度下降，相当于施加大 面积荷载： (3)施工影响，基槽持力层土的结构扰动： (4)振动影响，产生震沉； (5)温度变化影响，如冬季冰冻，春季融 化； (6)浸水下沉，如黄土湿陷，填土下沉
▪ 地基土产生压缩的原因： ▪ 1．外因： ▪ 建筑物荷载作用，这是普遍存在的因素； ▪ （2）地下水位大幅度下降，相当于施加大 面积荷载； ▪ （3）施工影响，基槽持力层土的结构扰动； ▪ （4）振动影响，产生震沉； ▪ （5）温度变化影响，如冬季冰冻，春季融 化； ▪ （6）浸水下沉，如黄土湿陷，填土下沉
■2.内因： ·（1)固相矿物本身压缩，极小，物理学上 有意义，对建筑工程来说没有意义的； ·（2)土中液相水的压缩，在一般建筑工程 荷载（100~600)Kpa作用下，很小，可不 计； (3)土中孔隙的压缩，土中水与气体受压 后从孔隙中挤出，使土的孔隙减小。 ▣上述诸多因素中，建筑物荷载作用是外因的 主要因素，通过土中孔隙的压缩这一内因发 生实际效果
▪ 2．内因： ▪ （1）固相矿物本身压缩，极小，物理学上 有意义，对建筑工程来说没有意义的； ▪ （2）土中液相水的压缩，在一般建筑工程 荷载（100~600）Kpa作用下，很小，可不 计； ▪ （3）土中孔隙的压缩，土中水与气体受压 后从孔隙中挤出，使土的孔隙减小。 ▪ 上述诸多因素中，建筑物荷载作用是外因的 主要因素，通过土中孔隙的压缩这一内因发 生实际效果
3、土的压缩性及工程意义 ·从理论上，土的压缩变形可能是： (1)士粒本身的压缩变形； (2)孔隙中不同形态的水和气体的压缩 变形； (3)孔隙中水和气体有一部分被挤出， 土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小
3、土的压缩性及工程意义 ▪ 从理论上，土的压缩变形可能是： ▪ （1）土粒本身的压缩变形； ▪ （2）孔隙中不同形态的水和气体的压缩 变形； ▪ （3）孔隙中水和气体有一部分被挤出， 土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小
▣试验表明：土的压缩是气体压缩的结果。接 近自然界的假设：土的压缩住要是由于孔隙 中的水分和气体被挤出，土粒相互移动靠拢， 致使土的孔隙体积减小而引起的。 研究土的压缩性，就是研究土的压缩变形量 和压缩过程，既研究压力与孔隙体积的变化 关系以及孔隙体积随时间变化的情况
▪ 试验表明：土的压缩是气体压缩的结果。接 近自然界的假设：土的压缩主要是由于孔隙 中的水分和气体被挤出，土粒相互移动靠拢， 致使土的孔隙体积减小而引起的。 ▪ 研究土的压缩性，就是研究土的压缩变形量 和压缩过程，既研究压力与孔隙体积的变化 关系以及孔隙体积随时间变化的情况
二、压缩试验和压缩性指标 (一)压缩试验和压缩曲线 1、侧限压缩试验 2、变形表达式（孔隙比计算） 假定：受压前后士粒体积不变、 土样横截面面积不变
二、压缩试验和压缩性指标 （一）压缩试验和压缩曲线 1、侧限压缩试验 2、变形表达式（孔隙比计算） 假定：受压前后土粒体积不变、 土样横截面面积不变