土力学2.ppt

土的压缩与固结
华北水利水电学院土力学课程组
土力学系列讲座九
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4-1 概述
自重应力压缩稳定
附加应力导致地基土体变形
体积变形
形状变形
由正应力引起,会使土的体积缩小压密,不会导致土体破坏
形状变形主要由剪应力引起,当剪应力超过一定限度时,
土体将产生剪切破坏,此时的变形将不断发展。通常在地
基中是不允许发生大范围剪切破坏的。
本章讨论重点
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4-1 概述
沉降:
在附加应力作用下,地基土产生体积缩小,从而引起建筑物基础的竖直方向的位移(或下沉)称为沉降
某些特殊性土由于含水量的变化也会引起体积变形,如湿陷性黄土地基,由于含水量增高会引起建筑物的附加下沉,称湿陷沉降。相反在膨胀土地区,由于含水量的增高会引起地基的膨胀,甚至把建筑物顶裂。
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4-1 概述
除此之外某些大城市,如墨西哥、上海等由于大量开采地下水使地下水位普遍下队从而引起整个城市的普遍下沉。这可以用地下水位下降后地层的自重应力增大来解释。当然,实际问题也是很复杂的,还涉及工程地质、水文地质方面的问题。
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4-1 概述
如果地基土各部分的竖向变形不相同,则在基础的不同部位会产生沉降差,使建筑物基础发生不均匀沉降。
基础的沉降量或沉降差(或不均匀沉降)过大不但会降低建筑物的使用价值,而且往往会造成建筑物的毁坏。
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4-1 概述
为了保证建筑物的安全和正常使用,我们必须预先对建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差进行估算。如果建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差,在规定的允许范围之内,那么该建筑物的安全和正常使用一般是有保证的;否则,是没有保证的。对后一种情况,我们必须采取相应的工程措施以确保建筑物的安全和正常使用。
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4-1 概述
基础沉降量或沉降差的大小首先与土的压缩性有关,易于压缩的土,基础的沉降大,而不易压缩的土,则基础的沉降小。
基础的沉降量与作用在基础上的荷载性质和大小有关。一般而言,荷载愈大,相应的基础沉降也愈大;而偏心或倾斜荷载所产生的沉降差要比中心荷载为大。
在这一章里,我们首先讨论土的压缩性;然后介绍目前工程中常用的沉降讨算方法;最后介绍沉降与时间的关系。
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4-2 土的压缩特性一、土的压缩与固结
压缩:
土在压力作用下,体积将缩小。这种现象称为压缩。
固结:
土的压缩随时间增长的过程称为固结
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一、土的压缩与固结
目前我们在研究土的压缩性,均认为土的压缩完至是由于孔隙中水和气体向外排出而引起的。
饱和砂土
透水性强,在压力作用下,固结很快完成
饱和粘土
透水性弱,在压力作用下,固结需要很长时间完成
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一、土的压缩与固结
瞬时沉降
主固结沉降
次固结沉降
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