土的固结理论.ppt

土的固结理论邵生俊西安理工大学岩土工程研究所 p u??'??侧限变形单向排水固结 0' 0???? pu t p0' 0???? pu t pp u t????' 0?土产生体积压缩变形的原因是有效应力增大的结果'?dade???二、太沙基单向渗透固结理论 dz 基本假定荷载一次瞬时施加; 地基土饱和均匀;土颗粒和水不可压缩;仅在铅垂方向产生压缩和排水;土的压缩速率取决于水的排出速率,渗流服从达西定律;土的渗透系数和压缩系数不变。 Qdzz QQ??? zdz pz 流经微分土单元水量变化 dzdt z Qdtdzz QQdtQdV???????????????????11 dzdt t eedt dtdze de dV o o?????????1 111微分土单元体积变化连续方程 t eez Q o??????1 1其中 z ukz hk kivQ w?????????? 1t uat e????? t ue az uk ow??????1 2 2?t uz ua ek w o?????? 2 2)1(?t uz uC v????? 2 2热扩散方程 yr cm a cm N yr cm k v w/,/,/00981 .0,/ 223????? zdz pz 半无限均布荷载、单向排水方程,用分离变量法求解初始条件与边界条件 0,0 00, ,0???????????uz z uQHz put z? VTm m zeH zmm tzu 4 1 222 sin 14),( ??????????????? H o m- 正整奇数 H- 固结土层厚度 T v-时间因数 tH CT vv2?地基固结度计算地基土的压缩是由于孔隙水压力减小,有效应力增大的结果。附加应力一定的条件下,求得某一时刻孔隙水压力即可确定有效应力。地基的这种固结过程中,任意时刻的沉降变形量与最终沉降变形量的比值,即定义固结度。??????????????? Hz H Hz HHzHzo H ztott dz dztzudz dztzudz dz e a dz e aS SU 0 0 0 00 0 0),(1 ),(1 '1????? v vT m Tm teem U 42 1 422 2 2281 181 ????????????? 1H 2H2/ 2H 2/ 2H 222 121tH CtH CT vvv?? 21 221 2H Ht t? zdz z H o均质地基自重作用下的固结▽初始条件与边界条件 0,0 00, ',0???????????uz z uQHz zut z??地基固结度的近似解 vT teU 43 232 1 ?????研究表明,对于均值地基,即使附加应力随深度变化,但不同深度的同一水平面上的附加应力相同,则该水平面各个点的压缩变形相同,且符合侧限变性条件。当压缩模量或压缩系数不变时,对于任一随深度变化的附加应力作用下,其单向固结变形可以应用叠加原理,相当于压缩应力图形中各部分在同一时刻引起变形的代数和。 HH HHH 不同附加应力情况“0”情况“1”情况“2”情况“3”情况“4”情况 vT teU 42 0 281 ????? vTteU 43 1 232 1 ????? z? z?对于“2”情况 102tttSSS?? s zts zts ztE HUE HUE HU22 102????? 102tttUUU??对于“3、4”情况 10tt tmSSS?? s zzts zts zz tmE H UE HUE H U2 )(2 )( 10???????????? z z???????????1 )1(2 10tt tmUUU三、太沙基-伦杜立克理论 yQ xQ zQ 流经微分土单元水量变化 dt dxdy dzz Q dxdz dyy Q dydz dxx QdV z y x )]()()([??????????)( dxdydz dtt dV V????微分土单元体积变化连续方程 tz Qy Qx Q Vz yx?????????????其中 m u km hkikvQ w mmmmmm?????????? 1 dzz QQ???tz ukzy u kyx u kx V w zw yw x??????????????????????????????????????????????