巖土工程研究所《土力學1》之第三章土體中的應力計算習題討論課范圍：第一、二章內容：

小測驗

習題討論、方法討論難點討論、其它討論提示

答疑時間：晚8：00–10：00地點：

本章提要學習要點第三章：土體中的應力計算土體中的應力計算土體中的孔隙水壓力計算有效應力原理與固結模型

土體應力計算-彈性理論有效應力原理與固結

-土水兩相相互作用強度問題變形問題應力狀態及應力應變關系自重應力附加應力基底壓力計算有效應力原理建筑物修建以前，地基中由土體本身重量所產生的應力建筑物重量等外荷載在地基中引起的應力增量土體中的應力計算作業3-23-33-43-13-63-73-10(1)(2)(3)本章作業

本課程中所有計算均可取g=10m/s2第三章：土體中的應力計算§3.1應力狀態及應力應變關系§3.2自重應力§3.3附加應力§3.4基底壓力計算§3.5有效應力原理§3.6常規三軸壓縮試驗§3.1應力狀態及應力應變關系

土力學中應力符號的規定材料力學+-正應力剪應力拉為正壓為負順時針為正逆時針為負+-土力學壓為正拉為負逆時針為正順時針為負三維應力狀態（一般應力狀態）地基中的應力狀態（1）

yyzxyzxxzyxoz§3.1應力狀態及應力應變關系

三維應力狀態（三軸應力狀態）地基中的應力狀態（1）

試樣水壓

力c軸向力F應變條件應力條件獨立變量§3.1應力狀態及應力應變關系

地基中的應力狀態（2）

二維應力狀態（平面應變狀態）yyzxyzxxzyxozzxzxzx垂直于y軸斷面的幾何形狀與應力狀態相同沿y方向有足夠長度，L/B≧10在x,z平面內可以變形，但在y方向沒有變形§3.1應力狀態及應力應變關系

地基中的應力狀態（2）

二維應力狀態（平面應變狀態）應變條件應力條件獨立變量§3.1應力狀態及應力應變關系

地基中的應力狀態（3）

側限應力狀態：指側向應變為零的一種應力狀態yxoz水平地基半無限空間體半無限彈性地基內的自重應力只與Z有關土質點或土單元不可能有側向位移側限應變條件任何豎直面都是對稱面應變條件§3.1應力狀態及應力應變關系

地基中的應力狀態（3）

側限應力狀態：側向應變為零的一種應力狀態應變條件應力條件獨立變量側壓力系數§3.1應力狀態及應力應變關系

E、與位置和方向無關理論：彈性力學解求解“彈性”土體中的應力方法：解析方法優點：簡單，易于繪成圖表等碎散體非線性彈塑性成層土各向異性應力計算時的基本假定εpεe加載卸載線彈性連續介質（宏觀平均）線彈性體（應力較小時）均質各向同性體（土層性質變化不大）§3.1應力狀態及應力應變關系

§3.1應力狀態及應力應變關系

土力學中應力符號的規定地基中常見的應力狀態應力計算時的基本假定三維應力狀態三軸應力狀態平面應變狀態側限應力狀態連續彈性均質各向同性小結第三章：土體中的應力計算水平地基中的自重應力土石壩的自重應力（自學）§3.1應力狀態及應力應變關系

§3.2自重應力

§3.3附加應力

§3.4基底壓力計算§3.5有效應力原理§3.6常規三軸壓縮試驗§3.2自重應力

土體的自重應力假定：水平地基半無限空間體半無限彈性體 有側限應變條件一維問題定義：在修建建筑物以前，地基中由土體本身

的有效重量而產生的應力目的：確定土體的初始應力狀態計算： 地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重§3.2自重應力

土體的自重應力豎直向自重應力：土體中無剪應力存在，故地基中Z深度處的豎直向自重應力等于單位面積上的土柱重量均質地基：成層地基：水平向自重應力：容重： 地下水位以上用天然容重 地下水位以下用浮容重1H12H23H3zszsxsy地面地下水§3.2自重應力

土體的自重應力分布規律分布線的斜率是容重在等容重地基中隨深度呈直線分布自重應力在成層地基中呈折線分布在土層分界面處和地下水位處發生轉折或突變（水平應力）1H12H22H3zszsxsy地面地下水sz1H12H22H3z第三夸章：悟土體宿中的權應力濫計算§3壘.1應力器狀態所及應日力應匹變關鉛系§3區.2自重庫應力§3寸.3附加射應力§3知.4基底丟壓力趴計算§3憐.5有效吳應力腸原理§3何.6常規三軸羞壓縮老試驗§3宜.3附加應力地基酬中的甜附加房誠應力附加趣應力燦是由曠于修粥建建挨筑物禁之后巷再地菜基內龜新增吼加的抬應力鬼，它丸是使樂地基星發生座變形甲從而茂引起他建筑薄物沉關降的辮主要茄原因集中蹤蝶荷載槽作用犁下的躍附加慚應力矩形架分布華荷載窗作用皺下的藏附加須應力條形斤分布五荷載角作用攏下的剛附加薄應力圓形京分布臭荷載墊作用爹下的棵附加狼應力影響閣應力伏分布姥的因啞素基本制解疊加襖原理§3搞.3附加應力集中陽荷載沫的附廣加應蹈力（P；x,蝦y,狼z；R,α,β)豎直棄集中色力－提布辛姥內斯嬸克課鴿題yyzxyzxxzPyzMzRβxxorαMy§3鍋.3附加應力法國裕數學殊家布償辛內算斯克餃（J.吹B嶄ou鑒ss奮in會es贈q）18餡85年推授出了尿該問高題的腿理論滿解，臥包括漂六個菜應力外分量把和三情個方編向位擠移的宴表達躍式教材P7通0~扯71頁集中質荷載炭的附影加應嚷力豎直作集中擊力－牛布辛影內斯謝克課劃題其中顯，豎利向應鉤力z：集中命力作屆用下科的應力烤分布除系數壁臣查態表3－1§3礙.3附加應力P集中憐荷載療的附傅加應敬力P作用調線上在某眼一水皂平面欠上在r﹥0的豎踏直線念上z等值廣線-應力雖泡0.1P0.05P0.02P0.01P應力泡豎直席集中鋪力－賠布辛斬內斯嶼克課滿題σz與α無關扶，呈蘇軸對許稱分既布§3壓.3附加應力集中濾荷載藝的附帶加應械力水平轟集中價力－圣西羅批提課灘題yyzxyzxxzyzxoPMxyzrRβMα§3樸.3附加應力pM矩形報分布裕荷載南的附彼加應惹力矩形燭面積摧豎直林均布示荷載角點然下的垂惜直附錯加應泥力：B氏解反的應澤用P7妖4頁（3－11）m=制L/廳B,循n賤=z妻/B矩形者豎直新向均支布荷嫂載角謀點下疫的應澆力分蕩布系堂數Ks：表3扔-2矩形星內：矩形樣外：荷載島與應電力間昆滿足態線性雷關系疊加葵原理角點擺計算吐公式任意嫁點的蒼計算孝公式矩形雷分布融荷載穿的附節加應粘力矩形儀面積年豎直體均布胖荷載任意啊點的垂嫂直附套加應循力—角點京法BACDabABCDcd§3鐘.3附加應力§3鞋.3附加應力矩形確分布泥荷載伴的附盟加應盯力矩形爽面積路豎直賊三角爺形分沿布荷歐載ptM矩形吵面積協豎直踏三角感分布宵荷載黨角點在下的沃應力暫分布夕系數選：表座3-3o§3辱.3附加應力角點設下的示垂直信附加辦應力序：C氏解撲的應速用ph矩形廣分布默荷載趙的附的加應霞力矩形計面積妥水平炮均布危荷載矩形棋面積宿作用握水平倉均布權荷載演時角紡點下激的應俗力分戀布系裹數：合表3柴-4ZLB§3傷.3附加應力條形殼分布嫁荷載嚴的附柄加應港力豎直取線布削荷載-弗拉婚曼解-東B氏解歐的應形用M§3涉.3附加應力任意慶點的減附加宏應力賴：F氏解姑的應卵用條形曾分布禍荷載陡的附獨加應有力條形欠面積奔豎直繡均布背荷載條形童面積渠豎直路均布恭荷載要作用泳時的失應力脫分布像系數散：表賣3-5Mxyzp§3助.3附加應力其它鴨荷載功的附叔加應橫力條形健面積稍其它鋪分布振荷載P8臂5頁：表3－6圓形豬面積保均布湖荷載夜作用圓心遞下的企附加管應力觸計算P8引8頁：表3－9§3附.3附加應力K——豎直嘗集中州荷載煉作用蒼下(表3-1)Ks——矩形名面積銜豎直浪均布勞荷載濟作用棒角點幅下(表冤3-頑2)Kt——矩形裁面積王三角蝦形分繭布荷護載作探用角藥點下(表3-罷3)Kh——矩形章面積獸水平術均布今荷載谷作用柳角點鵝下(表刊3-邊4)Kzs——條形燦面積籍豎直笑均布居荷載膨作用篩時(表恨3-儉5)Kzt——條形柜面積危三角克形分乘布荷鵝載作縱用時(表3-7)Kzh——條形主面積烤水平宇均布端荷載喉作用膊時(表月3-8)K0——圓形妙面積席均布泰荷載伐作用頓時園縫心點墊下(表3-禁9)KzL——條形夸面積欲梯形談分布財荷載遭作用揀時(圖幼3-用26優)小戰結底面形狀

荷載分布

計算點位置K§3囑.3附加應力上層才軟弱剖，下醫層堅譽硬非均訂勻性-成層斜地基軸線紹附近屈應力梨集中貼，σz增大應力著集中平程度符與土懼層剛斑度比情有關隨H/咐B增大展，應她力集輕中減役弱上層湊堅硬砌，下纖層軟奧弱軸線者附近蜘應力槳擴散姓，σz減小應力途擴散疏程度無與土舊層剛赴度比緞有關隨H/菊B的增竭大，絨應力少擴散弓增強HE1硬層E2>E1成層均勻H硬層E1E2<E1成層均勻影響醫土中賠應力錄分布續的因辱素§3郊.3附加應力非線數性和桃彈塑戚性影響閥土中析應力濃分布蓬的因彼素對豎獻直應取力計乖算值筍的影熄響不飼大對水仍平應迎力有牌顯著顏影響變形眠模量戰隨深銅度增撓大的乒地基是一晝種連煩續非會均質咽現象君，在坡砂土旱地基袖中尤匪為常癢見使應趴力向運應力匆的作辯用線殘附近罷集中Ex/Ez<1時，Ex相對引較小熟，不與利于捆應力棒擴散窮腫應送力集石中Ex/Ez>1時，Ex相對經較大燦，有年利于雞應力跌擴散塔沙應侍力擴澤散各向燭異性藥地基矩形喇面積麥水平憑均布厲荷載條形偷面積番豎直充均布蔑荷載豎直集中掠力面積羨分線積佛分：豎直刮線布杜荷載矩形晴面積臘豎直厘三角房誠形荷浙載圓形惰面積乎豎直紫均布辦荷載矩形行面積宇豎直膜均布協荷載寬度墓積分L/絹B俯10水平版集罵中力面積瓣分滿足暢疊加裝原理毀，可賣對各幫種特袍殊荷字載和要面積牛進行舍分解飼和組封合，籌利用屠已知抬解和廊求解小點結§3蘿.3附加應力第三腦章：陣土體米中的剝應力寧計算影響虛因素計算正方法分布香規律§3報.1應力喂狀態耐及應的力應待變關關系§3食.2自重幕應力§3害.3附加渣應力§3荒.4基底勝壓力闊計算§3暖.5有效議應力扶原理§3趨.6常規三軸握壓縮令試驗§3廳.4基底鈴壓力嚼計算基底導壓力：基礎溜底面跨傳遞鈴給地娃基表然面的引壓力散，也振稱基底臥接觸抵壓力副?；壮珘毫仁莾杂嬎惴甑鼗怪懈讲羌討獌x力的捉外荷輸載，轟也是鄰計算編基礎魂結構核內力溝的外格荷載灶，上部蓋結構吩自重惜及荷裝載通走過基鉆礎傳陵到地予基之暗中基底育壓力毛計算上部結構基礎地基建筑物

設計基礎結構

的外荷載基底反力基底壓力附加應力地基沉降變形§3幕.4基底逗壓力極計算基底掉壓力謹的影響喝因素剛度形狀大小埋深大小方向分布土類密度土層蹦結構償等基底怪壓力每是地侮基和匯基礎委在上脫部荷旨載作城用下管相互祝作用賠的結滑果，撓受荷哲載條薪件、甩基礎勾條件認和地伶基條棄件的竭影響荷載壘條件凍：基礎亦條件:地基臘條件貼：暫不匹考慮駱上部醫結構棒的影先響，瓣用荷岡載代止替上帝部結悅構，瘦使問丟題得忍以簡班化§3片.4基底霜壓力驢計算抗彎道剛度EI=∞舌→M≠0基礎埋只能樹保持胡平面競下沉切不能很彎曲分布:中間根小,兩端削無窮晃大基礎帶抗彎容剛度EI=0目→M=恰0基礎露變形朵能完旅全適醒應地初基表衛面的閑變形基礎墻上下哄壓力蹤蝶分布遞必須襯完全栽相同叢，若相不同團將會此產生垂彎矩條形基礎，豎直均布荷載基底意壓力副的分設布彈性枕地基榆，完鉤全柔該性基路礎彈性削地基抓，絕妨對剛觸性基峰礎§3露.4基底綁壓力皮計算—荷載血較小—荷載證較大—荷載叉很大基底學壓力期的分歇布彈塑瓣性地姨基，散有限螺剛度坡基礎砂性前土地項基宏粘尾性土朝地基接近彈性解馬鞍型倒鐘型§3浴.4基底嬸壓力堆計算簡化騾計算鵲方法扛：假定基底炮壓力售按直線恒分布稀的材割料力藍學方蝴法基底群壓力象的簡納化計團算基底壓力的分布形式十分復雜圣維南原理：

基底壓力分布的影響僅限于一定深度范圍，之外的地基附加應力只取決于荷載合力的大小、方向和位置§3涂.4基底陰壓力臨計算BLPBPBLPBLPoxyBPBP基礎哀形狀警與荷偏載條幣件的沙組合矩形瓶條形豎直憑中心暫豎廚直偏悠心畫傾沃斜偏倆心P暑:單位惑長度騙上的黑荷載§3灑.4基底欣壓力零計算矩形立基礎月上的瓜集中城荷載exxyeyBLP矩形面積偏心荷載BLxyP矩形面積中心荷載單項偏心，偏心距e§3映.4基底非壓力雀計算e<B/6:梯形xyBLePe=B/6:三角形exyBLPe>B/6:出現拉應力區exyBLKPK=B/2-e矩形凳面積眉單向膽偏心萄荷載出現白拉力芳時，圍應進寺行壓宅力調字整，悟原則屋：基塵底壓規力合地力與畜總荷寨載相戀等3K§3混.4基底廈壓力起計算BePPPvPh傾斜郊偏心百荷載條形漫基礎拆豎直勵偏心疾荷載分解場為豎辰直向慈和水繪平向聲荷載山，水鼻平荷飯載引耀起的毀基底跑水平郊應力制視為棗均勻砌分布其它責荷載§3悅.4基底草壓力蟲計算基底炎壓力奇分布縮慧的影響屢因素基底鑼壓力繼的分穴布形桶式簡化煉計算李方法荷載沙條件基礎劈燕條件地基曉條件彈性董地基彈塑方性地舊基假定更基底煩壓力贊按直慌線分棟布的菌材料赴力學毒方法小為結第三食章：潤土體泥中的陳應力萬計算有效做應力例原理有效獸應力瞞計算孔壓秩系數§3寺.1應力睡狀態怪及應斤力應凈變關身系§3用.2自重謎應力§3勿.3附加俯應力§3加.4基底間壓力寬計算§3描.5有效劈燕應力盡原理§3批.6常規三軸魔壓縮糾試驗太沙沸基（Ka爆rl簡T梨er什za碼gh很i)(1圍88拿3-頭19時63鑼)太沙慰基–土力伶學的乘奠基喊人19臺21莫-1爬92淚3年提闊出土梅的有炎效應魔力原穩理和珠土的找固結認理論丟，19形25年出貢版經禿典著接作《土力舅學》，首葛次將事各種纏土工隔問題騎歸納摸成為院系統嚴的有酷科學且依據明的計醋算理筋論，瓣奠定昆了他包作為赤土力錯學創斑始人暢的地紋位§3惱.5有效籌應力接原理§3旅.5有效嚇應力駐原理對所蜘受總胞應力展，骨癢架和割孔隙拋流體羊如何蓋分擔堵？它們漆如何炕傳遞領和相魚互轉靜化？它們騾對土貌的變番形和貪強度廈有何改影響李？外荷載總應力土體垂是由凡固體濕顆粒匯骨架泛、孔卵隙流疫體（本水和杯氣）趕三相郵構成依的碎岔散材臺料，馬受外熔力作仗用后預，總應顆力由布土骨捆架和坡孔隙吐流體惕共同權承受Te察rz館ag篩hi的有漲效應叛力原泛理和泊固結效理論有效火應力頌原理§3肆.5有效煙應力莫原理外荷眼載浪筐總應紋力餐飽和早土中順的應烏力形宴態飽和置土是乖由固難體顆款粒骨靈架和炕充滿贏其間磁的水醬組成攏的兩粒相體總。受巧外力薪后，總應剛力分冷為兩尊部分前承擔啄：由土怪骨架錦承擔址，并飯通過臭顆粒蝕之間革的接咐觸面城進行粱應力榨的傳燥遞，陰稱之高為粒間蜻應力有由舒孔隙拘水來鳳承擔紹，通頃過連鄰通的麗孔隙滔水傳卻遞，第稱之障為孔隙探水壓喜力。孔掙隙水家不能工承擔鑰剪應踐力，陸但能泄承受朋法向已應力§3們.5有效堵應力隱原理外荷載總應力AaaPsv接觸點PsA：Aw：As：土單元的斷面積顆粒接觸點的面積孔隙水的斷面積a-鄭a斷面陣豎向吼力平危衡：有效應力σ1飽和書土有涉效應端力原庭理§3速.5有效非應力里原理飽和知土的臉有效搭應力役原理飽和爺土體錘內任煎一平添面上極受到傷的總割應力倦可分內為兩阿部分σ和u，并舞且：土的尾變形臥與強汪度都興只取穿決于聾有效截應力一般愚地，有效眾應力總應寶力已影知或顆易知孔隙迎水壓熟測定梨或計消算§3胸.5有效習應力符原理有效聾應力兵原理丈的討緞論孔隙槳水壓忙力的興作用有效放應力謠的作判用討論它在青各個米方向墨相等的，只顧能使授土顆標粒本贏身受尖到等誤向壓培力，絡不會槍使土姜顆粒乳移動僑，導蘋致孔陶隙體似積發方生變閣化。善由于島顆粒怨本身尚壓縮京模量雞很大弦，故砍土粒盜本身支壓縮悟變形屑極小水不庫能承藍受剪島應力奧，對貌土顆將粒間憐摩擦肺、土木粒的杯破碎牲沒有只貢獻因而卻孔隙塵水壓艦力對準變形拿強度令沒有教直接躺影響拳，稱泉為中可性應牙力§3杯.5有效日應力壤原理§3英.5有效魯應力康原理有效階應力臘原理題的討撒論孔隙飼水壓婚力的過作用有效貸應力瓦的作鬼用討論是土紋體發寺生變雅形的亮原因習：顆志粒間括克服眼摩擦題相對鎮滑移偶、滾蛇動以造及在慘接觸串點處貪由于吐應力蒜過大擱而破蔬碎均六與有關是土伏體強碌度的賓成因殘：土政的凝口聚力幼和粒濕間摩嘗擦力曉均與有關§3真.5有效喝應力光原理§3鑄.5有效暫應力廊原理有效啊應力株原理馳的討株論孔隙湖水壓連力的埋作用有效訓應力毛的作返用討論討論：海底與土粒間的接觸壓力哪一種情況下大？1mσz=u=0.01MPa104mσz=u=100MPa§3姥.5有效微應力買原理自重竭應力卵情況（側減限應鑒變條艇件）飽和莫土孔圣壓和艙有效酸應力梅計算靜水市條件穩定為滲流勢條件地下球水位海洋拋土毛細絲式飽和雀區附加蛛應力礎情況單向母壓縮削應力遣狀態等向施壓縮其應力躺狀態偏差爺應力籠狀態§3拼.5有效奇應力載原理H1H2地面地下水位自重揭應力子情況靜水喬條件末：地下忙水位總應冤力：碎單位扔土柱省和水特柱的鵲總重舍量σ=積H1+sa典tH2孔隙價水壓珠力：項凈水軌壓強u=附wH2有效煉應力逝：σ=鳳-餓u=散H1+(sa至t-w)H2=H1+H2σ=σ-uu=wH2u=wH2H1A（-)H1地面A地下水位自重并應力壩情況靜水菌條件澤：水位合下降總應力：σ=H1+satH2孔隙水壓力：u=wH2有效應力：σ=-u地下墳水位紡下降板會引鴨起σ增大船，土諒會產語生壓槍縮，懶這是乏城市痛抽水鮮引起篇地面昆沉降凳的一思個主弊要原床因H1H2u=wH2σ=σ-u(-)u=wH2地下水位下降引起σ增大的部分§3錦.5有效菜應力液原理自重綠應力累情況靜水斑條件汗：海洋搶土總應煤力：山單位夠土柱域和水副柱的孟總重勉量σ=括wH1+sa鮮tH2孔隙啦水壓萄力：鍬凈水棒壓強u=橫w(H1+H2)有效盟應力誦：σ=吵-格u=H2H1H2=泡-uu=w(H1+H2)地面水位wH1Au=w(H1+H2)(-)§3芽.5有效勤應力蒸原理§3彈.5有效南應力每原理自重可應力阿情況靜水依條件油：毛細僅飽和熟區H1H2σ=σ-u地面總應曉力：召單位沃土柱仆和水市柱的祥總重膽量Aσ=統H1+sa逼tH孔隙柜水壓妨力：宣凈水啟壓強u=亂wH2有效喘應力鎖：σ=刑-沙u=H1+sa忘tHc+H2毛細公飽料和區u=wH2(+)(-)u=-wHcHcHu=wH2(+)(-)H1H1+satHc§3第.5有效尤應力港原理自重喝應力雀情況穩定績滲流陸條件綁：HΔh砂層（排水）sat向下滲流HΔh砂層(承壓水)粘土層sat向上滲流§3謠.5有效歇應力大原理自重冰應力習情況穩定當滲流插條件斤：向上體滲流AHΔh砂層(承壓水)sat向上滲流土水饑整體樸分析總應梢力：牢單位亂土柱諒和水已柱的齡總重舒量σ=玻sa珠tH孔隙兩水壓智力：牲凈水松壓強u=踢w(H房誠+戚h)有效既應力掏：σ=垮-晴u=sa亭tH-wH-哀wh=王H孤-wh滲透限壓力職，向四上滲含流使裙得有盞效應便力減鍬小§3拒.5有效妄應力燙原理自重偽應力龍情況穩定攏滲流束條件小：向下辣滲流A土水興整體天分析總應力：σ=satH孔隙消水壓吧力：u=財w(H復-稼h)有效猛應力帖：σ=窗-諷u=sa曲tH-wH+盜wh=絡H吹+whHhsat向下滲流砂層（排水）滲透遞壓力雞，向然下滲梅流使舞得有府效應壯力增賺加可導摔致土決層發書生壓營密變手形，礦稱滲杠流壓渣密§3秋.5有效繼應力嘉原理自重纏應力土情況穩定底滲流淋條件抽：向上哨滲流AHΔh砂層(承壓水)sat向上滲流總應夫力：=握之+u喜=更H僅-wh卵+詳w(H疤+栽h)=匹sa豪tH孔隙傅水壓柱力：圣凈水峰壓強u=陰w(H野+肚h)有效矩應力爹：自重伶應力+滲透您力σ=恩H勺-wh取土綁骨架隨為隔牙離體自重蚊應力:滲透膛應力:§3編.5有效惰應力許原理附加估應力焰情況幾種半簡單哄的情昆形：側限升應力利狀態三軸遇應力酬狀態附加殊應力部z土骨含架有效伙應力尖孔隙味水孔隙工壓力u外荷急載土骨碧架＋雜孔隙熱水超靜抖孔隙帝水壓滅力§3筑.5有效再應力船原理側限很應力東狀態氣及一避維滲拳流固托結實踐蹲背景錫：大孩面積伐均布程荷載側限向狀態環的簡撕化模親型附加鈔應力脾情況pσz=p不透水

巖層飽和

壓縮層pK0pK0p土體蠻不能省發生嫁側向液變形撲，稱側限持狀態p不變形的鋼筒§3脖.5有效闖應力線原理鋼筒彈簧水體帶孔勇活塞活塞勤小孔循大小滲透腫固結央過程初始狀態邊界條件一般方程側限曉應力嫂狀態–太沙西基滲錄壓模截型附加倍應力懂情況物理模型p側限慘條件土骨暖架孔隙文水排水示頂面滲透版性大愈小土體的固結p§3襖.5有效洲應力談原理側限盲應力反狀態–太沙虛基滲泡壓模戚型附加抽應力循情況p附加應力:z=p超靜孔壓:u=z=p有效應力:z=0附加應力:σz=p超靜孔壓:u<p有效應力:σz>0附加應力:σz=p超靜孔壓:u=0有效應力:σz=p§3與.5有效脫應力修原理附加溜應力當情況固結早過程嚇中，u和隨時擊間變陜化，戰固結堅過程艷的實焰質就瞧是土螺中兩輕種不塌同應嚴力形樹態的洞轉化姑過程超靜菌孔壓脈力u是由射外荷扔載引脊起的臨，它拿是超閑出靜狠水位隨以上挽的那睜部分宣孔隙鵲水壓享力，u總=u靜+u超靜側限帳條件t=款0時的五超靜高孔壓絹在數盈值上谷等于癥外荷拒載增孕量，竄也即屯，孔竟壓系丸數：側限漏應力還狀態網及一搭維滲褲流固嬌結土體艷在受爛到外晝荷載恐后，孟產生澆超靜洲孔隙價水壓份力，潔超靜炕孔隙猜水壓劃力隨允時間嫌逐步挨消散除，土明體骨賀架的周有效叫應力改逐漸消增加蠢，這葡一過假程稱幅土體干的滲流洋固結§3精.5有效忙應力草原理附加伍應力碎情況三軸載應力漆狀態1321﹥2=3三軸租應力鹽狀態等向蛾壓縮清應力答狀態偏差舌應力素狀態§3墾.5有效為應力撇原理132三軸應力狀態等向壓縮應力狀態偏差應力狀態3331-31-3==++附加銷應力倦情況三軸猾應力適狀態uuBuA§3留.5有效團應力模原理附加兄應力羨情況三軸畫應力呀狀態關閉墊排水加閥門袖，連悼接孔狹壓傳嗓感器待，施加教圍壓，量煮測超路靜孔王隙水肚壓力運uB施加(1-)進行著剪切纏時，關閉勸排水賤閥門奧。用孔娘壓傳披感器子量測宿剪切兆過程聰中產鄙生的漲超靜躁孔隙狼水壓恐力仁uA試樣圍壓

力3閥門閥門馬達橫梁量力環百分表量水管孔壓量測不固她結不炭排水拼試驗§3君.5有效肥應力斷原理附加敞應力晌情況三軸負應力以狀態等向揪壓縮彼應力鑼狀態孔隙債流體糕產生裹超靜嗽孔壓uB土骨愧架有就效附忽加應臺力：揪3-創uB孔隙嶄流體接的體染積變貢化：土骨繩架體勸積變薦化：不排駕水、再不排仔氣：ΔV1=Δ岔V2333uB體積V孔隙率n孔隙流體和土骨架為彈性體，其體積壓縮系數分別為Cf和Cs§3轟.5有效治應力款原理附加鋤應力虹情況孔壓系數B：表示導單位林周壓撞力增兼量所尊引起走的孔僻壓力恢增量飽和紙土：Cf=Cw寬Cs松B逃未1.淹0干腫土廟：Cf﹥﹥效Cs億B=堤0非飽姥和土律：B=揮0-叔1之間B是一妖個反揮映土吐飽和冬程度孟的指快標三軸維應力娃狀態等向峰壓縮圣應力翻狀態333uB體積V孔隙率n孔隙流體和土骨架為彈性體，其體積壓縮系數分別為Cf和Cs§3貪.5有效噸應力裝原理附加確應力點情況三軸岸應力絡狀態偏差戀應力杯狀態00體積V孔隙率n孔隙流體和土骨架為彈性體，其體積壓縮系數分別為Cf和CsuA1-31-3孔隙謊流體奮產生筒超靜備孔壓uA孔隙側流體療的體鋪積變既化：土骨波架體薄積變遙化：有效附加應力軸向側向總應力增量1-301-3-uA-uA§3養.5有效肆應力勢原理附加微應力稠情況土骨彎架體傾積變派化：蔬胡克吉定律不排壇水、骨不排陵氣：ΔV1=Δ魔V2孔壓歇系數A三軸墊應力朱狀態偏差季應力湖狀態00體積V孔隙率n孔隙流體和土骨架為彈性體，其體積壓縮系數分別為Cf和CsuA1-31-3§3繞.5有效艱應力啊原理附加鞋應力眾情況三軸袍應力柳狀態偏差湊應力前狀態00uA1-31-3孔壓系數A:對飽葛和土,B蹤蝶=1對于消線彈宜性體:拖A=講1/悲3剪脹抗：A項1/繪3剪縮趨：A﹥慕1/威3剪切灘作用驚引起杏的孔般壓響案應A是一趙個反斥映土腿體剪扔脹性芒強弱撥的指娘標，丸其大迷小與她土性竊有關衛。A不是米常數捏，隨凱加載以過程技而變割化§3增.5有效呼應力售原理問題:能否豆對孔只壓系依數A作進王一步灣的解謠釋？附加缸應力我情況純剪功應力土狀態彈性阻體在絮承受冬純剪邊荷載云時不開發生絨體積熟應變§3文.5有效墳應力蓬原理S=1-3S=1-3=++等向音壓縮幼應力圍狀態純剪椅應釘力狀色態純剪扔應斬力狀讀態問題:能否勇對孔眨壓系灶數A作進運一步鍋的解趨釋？附加凝應力總情況附加丈應力腫情況三軸蔬應力歲狀態三軸寬應力洪狀態等向陰壓縮激應力烏狀態偏差應力煌狀態u=uB+

uA§3粥.5有效剩應力只原理小茫結有效部應力詠原理有效驚應力晴計算固結狐模型寸與四孔壓奴系數A、B飽和班土體膠內任睜一平械面上字受到屈的總侍應力累可分灘為兩賓部分σ和u；土的拆變形粒與強設度都津只取墻決于屬有效跟應力自重隆應力面情況秤：靜垮水條識件保穩疫定滲給流條咐件附加抱應力貍情況昂：單謎向壓記縮應尾力狀遣態紹等向平壓縮層應力油狀態桂偏障差應暗力狀單態§3稈.5有效題應力刻原理第三周章：話土體盡中的援應力回計算§3玩.1應力艱狀態租及應助力應誰變關旦系§3大.2自重幕應力§3浴.3附加追應力§3背.4基底致壓力菌計算§3蠻.5有效斷應力少原理§3舌.6常規三軸滔壓縮絲式試驗§3泛.6常規三軸旺壓縮筆試驗Ca嚴sa塊gr恒an補de僻1媽93來0年首面先使巾用試樣煉采用蹦圓柱聚形土多樣，菠用橡監皮膜潛包裹墳，放牛在密兄封壓晶力室炭的壓壞力水嘉中，搜施加插軸向翻力，扯應力滴狀態寸明確更；變稍形量械測簡厘單可控蕩制排客水條奧件；北可完幻玉整的誓描述役試樣吸受力怨、變祥形和健破壞六的全喇過程刻；可您進行懸不同蔑應力大路徑禍的試膚驗三軸走：同“開單軸鄭”對寶應，赴表明獵土樣毅在三厭個方繪向受自力常規喂：同“距真”汽對應濁，表倆明土溫樣在迅兩個旅方向韻受到床相同今壓力煤（室物壓力圍）的騎作用盡，并拼非真時正的鍋三軸司應力常規棒三軸鐵壓縮儀試驗§3齡.6常規三軸次壓縮辜試驗主機虜系統穩壓擠調壓遷系統量測媽系統常規呆三軸躺壓好縮試室驗儀壓力室壓力室

底座主機馬達主機

框架離合器組成夠：§3括.6常規三軸喇壓縮靈試驗主機健系統穩壓革調壓架系統量測韻系統常規字三軸芹壓伸縮試鋤驗儀組成援：壓力泵或高壓氮氣瓶調壓閥壓力表§3忠.6常規三軸愁壓縮遣試驗§3氣.6常規三軸籠壓縮雀試驗主機就系統穩壓翻調壓泳系統量測控系統常規趁三軸徐壓餃縮試困驗儀組成頌：孔壓傳感器體變管軸向位移量測軸向力

量測§3敬.6常規三軸穴壓縮題試驗常規盤三軸丑壓縮轉試驗貓儀試樣水穩壓榴調壓嚴系統排水誓管或孔壓偽量測閥門軸向以活塞有機祝玻璃句罩橡皮胸膜透水胸石頂帽壓力冰室爭及試糖樣閥門馬達橫梁量力盯環百分殊表§3辜.6常規三軸校壓縮因試驗常規腎三軸怠壓縮括試驗通常挖試驗脅分為兩個成階段：施加劑周圍踢壓力3：過程搶中，汪允許添試樣親排水舉稱為固結；不些允許繳試樣但排水記稱為不固暗結cccc施加凳軸向熊力，屋進量行剪構切：cccc過程黃中，利允許疼試樣碰排水盞稱為排水；不荒允許戲試樣午排水娃稱為不排副水§3嘗.6常規三軸均壓縮嘆試驗常規拘三軸拆壓縮歇試驗不固甘結不巷排水礦試驗[U蹦U]un嘉co凡ns盤ol腹id鹽at灘ed遞-u高nd趣ra黑in下ed民t振es尋t固結冰不排蛾水試持驗[C販U]co賺ns孩ol香id辜at旨ed閑-u鉤nd觸ra拘in訴ed蚊t舅es巾t固結消排水智試驗[C賤D]co縣ns聲ol蓮id窄at鉆ed網-d非ra招in省ed嘴t勒es洗t常規般三軸逢壓縮凳試驗co勾nv淋en努ti劑on傘al瘋t煙ri壘ax委ia與l偉co座mp蝕re黃ss座io相n橋te道st§3脆.6常規三軸矮壓縮貞試驗固結滲排水夏試驗試驗課過程滅：試樣圍壓

力3閥門閥門馬達橫梁量力環百分表量水管施加德圍壓，排水蝕閥門傾始終伐打開已，充分旋排水施加(1-)進行哲剪切甚時，排水臘閥門捎始終羞打開咐。剪侍切速度黎慢足歇以使洪孔壓踐消散測定見：軸向槐變形猴：軸示向應企變軸向脈力：老軸向余應力排水洗量：煤體積增應變§3膝.6常規三軸掙壓縮府試驗典型鞠試驗撒結果50403020100

1-3(100kPa)3=2500kPa1500900500300100510246

v(%)

1(%)30050090015002500與圍載壓有辜關非線訊性剪脹討性糯扎準渡高議心墻陷堆石貢壩心墻桂礫石助土料探試驗迅結果固結殿排水失試驗§3絡.6常規三軸公壓縮施試驗變形屯模量硬：泊松佳比：一般葡化的胞應力寧應變徐曲線1Ei1Et土的一般化的應力應變曲線彈性富模量固結經排水縮慧試驗試驗屯過程施加近圍壓，排水袋閥門蜜始終磁打開復，充分坊排水施加(1-)進行僑剪切工時，排水計閥門殃關閉尋。用孔堆壓傳騙感器坑量測撲剪切踏過程企中產晴生的井超靜聽孔隙覆水壓訓力u測定葵：軸向羊變形倦：軸腫向應揮變軸向挨力：料軸向究應力孔隙葵水壓膏力試樣圍壓

力3閥門閥門馬達橫梁量力環百分表量水管孔壓量測固結療不排攜水試呢驗§3排.6常規三軸緣瑞壓縮哲試驗典型雁試驗農結果卷：20151050

1-3(100kPa)3=2500k