1、 地基土在壓力作用下體積減小的特性。土體積縮小包括兩個方面： 土中水、氣從孔隙中排出，使孔隙體積減小；土顆粒本身、土中水及封閉在土中的氣體被壓縮，很小可忽略不計。土的壓縮隨時間增長的過程稱為固結(jié)。對于透水性大的無粘性土，其壓縮過程在很短時間內(nèi)就可以完成。而透水性小的粘性土，其壓縮穩(wěn)定所需的時間要比砂土長得多。第1頁/共73頁e -logp曲線1、側(cè)限壓縮試驗2、變形表達式（孔隙比計算）假定：受壓前后土粒體積不變、土樣橫截面面積不變。sHeHe000110001eHsee1sV1sV0V1eV eVV2s壓縮前壓縮后 第2頁/共73頁3、繪制壓縮曲線e-p曲線logp-e 第3頁/共73頁 e-

2、p曲線愈陡,說明土的壓縮性愈高。所以，曲線上任意一點的切線斜率a就表示了相應(yīng)于壓力作用下土的壓縮性：dpdea設(shè)壓力由P1增至P2，相應(yīng)的孔隙比由e1減小到e2，此時，土的壓縮性可用割線M1M2的斜率表示： 第4頁/共73頁1221tanppeepea式中：a:土的壓縮系數(shù)，p1：一般指土中自重應(yīng)力；p2：自重應(yīng)力加附加應(yīng)力；e1：相應(yīng)于p1下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比；e2：相應(yīng)于p2下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。11aaMPkP 或 第5頁/共73頁壓縮性評價：為了便于應(yīng)用和比較，通常采用壓力間隔由akPp100akPp200增加到所得的壓縮系數(shù)21來評定土的壓縮性：a1-20.1 Mpa-1 屬壓縮性土

3、。0.1a1-230%時可近似地取第一項：VTzeU42281第58頁/共73頁飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)一維固結(jié)的幾種起始孔隙水壓力分布圖圖2-52 關(guān)系曲線VzTU 為了便于實際應(yīng)用，可按公式（2-108）繪制出如下圖所示的 關(guān)系曲線：VzTU 第59頁/共73頁飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)zz 起始孔隙水壓力梯形分布圖對右圖中起始孔隙水壓力為梯形分布的解答：（a）中所示雙面排水情況，同樣可利用圖2-53中曲線（1）計算。 對于（b）中所示單面排水情況，可利用疊加原理求解：當 時，可利用曲線求解：第60頁/共73頁 飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)HEUSszztt222 HEUsUssZZzzt

4、2 HEUSsztt1112zzzzzzzzUUU 21221tttsss第61頁/共73頁 飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)時zz zzzzzzzzUUU 312可用曲線（1）和（3）求解：當13上述各式中321,zzzUUU可根據(jù)相同的時間因素VT從圖2-52中分別用曲線（1）、（2）、（3）求取。第62頁/共73頁 飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)第63頁/共73頁飽和土的有效應(yīng)力和滲透固結(jié)1.1第64頁/共73頁一、三維應(yīng)力狀態(tài)下土的變形和地基沉降的發(fā)展 地表局部荷載作用下，地基土處于三維應(yīng)力狀態(tài)，土中孔隙水的排出也是三維的。現(xiàn)以圓形荷載中軸線上M點的土單元體的變形過程為例予以說明。圓形荷載中心點

5、下土的應(yīng)力和變形加荷瞬時，孔隙水來不及排出，故0VM點初始孔隙壓力增量為u313AuA孔隙壓力系數(shù)。第65頁/共73頁圓形荷載中心點下土的應(yīng)力和變形 飽和土在施荷瞬間雖然無從壓縮，但剪應(yīng)力的增量卻使單元體立即發(fā)生剪切崎變，如下圖（b）中細線。隨著時間的消漸，土體因孔隙水的排出而壓縮（固結(jié)）。當 時，有效應(yīng)力由零增至固結(jié)終了時的 ， 一樣是各向相等的。所以土體在 的作用下各向均勻壓縮至下圖（b）的虛線所示。此時土的體積應(yīng)變?yōu)椋簎tu和KEKKuKVVV21/310體積模量。第66頁/共73頁 滲透固結(jié)終止之后，土體在不變的有效應(yīng)力作用下，仍可極其緩慢地繼續(xù)蠕動變形而壓縮，這種壓縮稱為土的次固結(jié)。

6、 綜上所述，三維應(yīng)力狀態(tài)下土的變形過程包括，瞬時發(fā)生的剪切崎變、主固結(jié)和次固結(jié)三個分量：scdssss第67頁/共73頁二、瞬時沉降的計算1110175. 0iiiiniidCzCzEpsC豎向變形系數(shù)，是矩形荷載面 L/b 和深寬比z/b 以及泊松比 的函數(shù)。 =0.5時的C值曲線如右圖。Ei為土層彈性模量.第68頁/共73頁三、固結(jié)沉降的計算以軸對稱的圓形荷載中心點下固結(jié)沉降為基礎(chǔ)推導如下：為了簡化，以側(cè)限條件下的豎向應(yīng)變 和壓縮模量 代替式（2-116）中的體積應(yīng)變 和體積模量 ，從而得：zsEVKszEu這樣的簡化誤差小于20%，將式（3-28）的 代入，得：uxzsxzxsszAAEAEAE1111313第69頁/共73頁再假設(shè)地基土的參數(shù)和A不隨深度而變，則：zxszHHxzHszcAAAAEAdzAdzAEdzs111000式中：dzAdzAHxHxzZ00和zx為附加應(yīng)力 和 分布圖面積，按式（2-75），單向壓縮沉降 ，故上式改寫為： 。 為固結(jié)沉降修正系數(shù)。szEAs ssc第70頁/共73頁四、次固結(jié)沉降計算 次固結(jié)沉降過程中，其孔隙