东南大学《土力学》7 压缩性

1、土的压缩性土的压缩性根底与主线根底与主线预备具体应用第一章第一章 土的组成土的组成第二章第二章 土的物理性质和工程分类土的物理性质和工程分类第三章第三章 土的渗透性及渗流土的渗透性及渗流第四章第四章 土中应力土中应力第五、六章第五、六章 土的压缩性和地基变形土的压缩性和地基变形第七章第七章 土的抗剪强度土的抗剪强度渗透特性渗透特性变形特性变形特性强度特性强度特性第八章第八章 土压力土压力第九章第九章 地基承载力地基承载力第十章第十章 土坡和地基稳定性土坡和地基稳定性土的压缩性土土 的的 压压 缩缩 性性土的压缩性土的压缩变形问题土的压缩变形问题土的压缩性与地基变形土的压缩性与地基变形试验方法试验方法压缩性指标压缩性指标沉降的大小沉降的大小沉降的过程沉降的过程F土的压缩性测试方法土的压缩性测试方法F一维压缩性及其指标一维压缩性及其指标F地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算F饱和土体的固结理论饱和土体的固结理论土的压缩性F压缩性压缩性测试测试F最终沉最终沉降量降量F沉降沉降速率速率5 土的压缩性土的压缩性一维压缩：根本方法一维压缩：根本方法 复杂条件：修正复杂条件：修正 一维固结一维固

2、结 三维固结三维固结室内：固结室内：固结 三轴压缩三轴压缩室外：荷载试验室外：荷载试验 旁压试验旁压试验6 地基变形地基变形主线、重点：主线、重点：一维问题！一维问题！土的压缩性 本章提要本章提要 本章特点本章特点 学习难点学习难点第五章：第五章：土土 的的 压压 缩缩 性性 土的压缩性土的压缩性-测试方法和指标测试方法和指标 有较多经验性假设和公式有较多经验性假设和公式 几个压缩性指标的关系几个压缩性指标的关系 应力历史及先期固结压力应力历史及先期固结压力土的压缩性5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标5.3 5.3 应力历史对压缩性的影响应力历史对压缩性的影响5.4 5.4 土的变形模量土的变形模量5.5 5.5 土的弹性模量土的弹性模量第五章：第五章：土的压缩性土的压缩性土的压缩性墨西哥某宫殿墨西哥某宫殿左部：左部：1709年年右部：右部：1622年年地基：地基：20多米厚粘土多米厚粘土工工 程程 实实 例例问题：问题：沉降沉降2.2米，且左右米，且左右两局部存在明显的两局部存在明显的沉降差。左侧建筑沉降差。左侧建筑物于物于1969年加

3、固年加固土的压缩性墨西哥城的一幢建筑，墨西哥城的一幢建筑，可清晰地看见其发生的可清晰地看见其发生的沉降及不均匀沉降。该沉降及不均匀沉降。该地的土层为深厚的湖相地的土层为深厚的湖相沉积层，土的天然含水沉积层，土的天然含水量高达量高达 650，液限，液限 500%，塑性指数，塑性指数 350，孔隙比为，孔隙比为 15，具有，具有极高的压缩性。极高的压缩性。9工工 程程 实实 例例土的压缩性工工 程程 实实 例例Kiss由于沉降相互影由于沉降相互影响，两栋相邻的响，两栋相邻的建筑物上部接触建筑物上部接触10土的压缩性新新建建筑筑引引起起原原有有建建筑筑物物开开裂裂土的压缩性47m3915019419917587沉降曲线沉降曲线(mm)工工 程程 实实 例例建筑物过长：长高比建筑物过长：长高比7.6:17.6:1土的压缩性工工 程程 实实 例例土的压缩性工工 程程 实实 例例土的压缩性5.1 5.1 概述概述 5.2 5.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标5.3 5.3 应力历史对压缩性的影响应力历史对压缩性的影响5.4 5.4 土的变形模量土的变形模量5.5 5.5 土的弹性模量土

4、的弹性模量第五章：第五章：土的压缩性土的压缩性土的压缩性F 固结容器：固结容器：环刀、护环、导环、透水环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等石、加压上盖和量表架等F 加压设备：加压设备：杠杆比例杠杆比例1:101:10F 变形测量设备变形测量设备1、固结仪固结仪支架支架加加压压设设备备固结容器固结容器变形测量变形测量5.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性水槽水槽内环内环环刀环刀透水石透水石试样试样传压板传压板百分表百分表施加荷载，静置至变形稳定施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载逐级加大荷载测定：测定：轴向应力轴向应力轴向变形轴向变形时间时间试验结果：试验结果：2、试验方法P1s1e1e0Pte stP2s2e2P3s3e35.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性百分表百分表试样试样环刀环刀P1S1e1e0pte stP2S2e2P3S3e3n ：n 试样初始高度试样初始高度H0H0n 试样初始孔隙比试样初始孔隙比e0e0n 试验结果：试验结果：每级压力每级压力p p作用下，作用下，试样的压缩变形试样的压缩变形S S5.2 固结试验及压缩性指

5、标固结试验及压缩性指标土的压缩性-p曲线初始加载初始加载Es卸载和重加载卸载和重加载EeP1s1e1e0pte stP2s2e2P3s3e31 1Es1 1Eep(kPa)=s/H0n 体积压缩系数：体积压缩系数：单位压应力变化引单位压应力变化引起的单位体积的体起的单位体积的体积变化积变化n固结变形模量固结变形模量kPa,MPakPa,MPa5.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性1e0e孔隙孔隙固体固体颗粒颗粒H0Se固结试验由三相草图：由三相草图：可得到可得到e-p关系关系5.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性e-pe-p 曲线曲线0100200 3004000.60.70.80.91.0e eP1s1e1e0Pte stP2s2e2P3s3e35.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性0100200 3004000.60.70.80.91.0e e压缩系数，压缩系数，kPa-1，MPa-15.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标e-p 曲线曲线F不同土的压缩系数不同，不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大越大，土

6、的压缩性越大F同种土的压缩系数同种土的压缩系数a不是不是常数，与应力常数，与应力p有关有关F通常用通常用a1-2即应力范围为即应力范围为100-200 kPa的的a值对不同值对不同土的压缩性进行比较土的压缩性进行比较土的压缩性0100200 3004000.60.70.80.91.0e e压缩系数，压缩系数，kPa-1，MPa-11e0压缩模量压缩模量,kPa,MPa固体颗粒固体颗粒孔隙孔隙体积压缩系数，体积压缩系数，kPa-1，MPa-15.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标e-p 曲线曲线土的压缩性0100200 3004000.60.70.80.91.0e e压缩系数压缩系数a1-2常用于常用于比较土的压比较土的压缩性大小缩性大小土的类别土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土高压缩性土0.5中压缩性土中压缩性土0.1-0.5低压缩性土低压缩性土0.15.2 固结试验及压缩性指标固结试验及压缩性指标e-p 曲线曲线土的压缩性n压缩系数压缩系数n压缩模量压缩模量n 体积压缩系数体积压缩系数压缩指标间的关系压缩指标间的关系1e0e孔隙孔隙固体固体颗粒颗粒e5.2 固结试验及

7、压缩性指标固结试验及压缩性指标土的压缩性e-lgp 曲线曲线10010000.60.70.80.9e eC Cc c1 11 1C Ce e压缩指数压缩指数Ce回弹指数再压缩指数回弹指数再压缩指数Ce p1：超固结土超固结土pc 1：超固结超固结OCRp1,点点D(eD(e0 0,p1)位于再位于再压缩曲线上压缩曲线上F过过D D点作斜率为点作斜率为CeCe的直线的直线DBDB，DBDB为原位再压缩曲线为原位再压缩曲线F以以0.420.42e e0 0在压缩曲线上确定在压缩曲线上确定C C点，点，BCBC为原位初始压缩曲线为原位初始压缩曲线FDBCDBC即为所求的原位再压缩和即为所求的原位再压缩和压缩曲线压缩曲线n 推定方法推定方法原位再压原位再压缩曲线缩曲线5.3 应力历史对压缩性的影响应力历史对压缩性的影响土的压缩性小小 结结F -p或或曲线曲线F e p或或曲线曲线F e lgp或或lg曲线曲线F 先期固结压力先期固结压力F 原位压缩曲线及原位再压缩曲线原位压缩曲线及原位再压缩曲线由固结试验整由固结试验整理得到的三条理得到的三条常用曲线常用曲线土的压缩性土的变形模量土的变形模量土的弹性模量土的弹性模量自学

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