1、第五章 土的压缩性与地基沉降计算(compression of soil and the calculation of settlement of subgrade)土的压缩与固结基本内容： 土的侧限压缩试验 地基沉降计算应力历史 固结理论 -沉降与时间的关系沉降观测重点内容：重点内容： 侧限压缩曲线侧限压缩曲线地基沉降的计算方法地基沉降的计算方法 -分层法与规范法分层法与规范法及其二者的区别。及其二者的区别。土力学假定：土颗粒和孔隙中的水是不可压缩的土体的压缩变形 土中孔隙的变化，对饱和土来说是孔隙水的排出土的变形特征基本概念 土的压缩 : 土层在荷载作用下体积减小的现象 地基产生沉降或变形
2、的内因和外因 :内因 :地基土本身具有压缩性土颗粒变形，土颗粒的重新排列，土中孔隙体积的缩小外因 :建筑物荷载在地层中引起附加应力瞬时沉降； S=S1+S2+S3主固结沉降 次固结沉降饱和土体的压缩过程 蠕变效应 :作为一种弹塑性材料 ,在长期荷载作用下 ,粘性土的变形随时间缓慢持续增长的现象 ,称为蠕变. 假定固体颗粒和水是不可压缩的土柱试样的压缩与沉降计算：土样的压缩试验：5.1 土体的压缩与沉降计算土的压缩试验与压缩曲线1、侧限压缩试验圆柱土体 :曲线的应力 -应变关系 ,e-曲线 ,得到 侧限压缩 模量 Es2、 直剪试验 :可测得土的剪应力 -剪应变的关系曲线3、三轴压缩试验 :可测
3、得土的应力 -应变的关系曲线工程应用简化法 : 符合工程所要求的精度小应力条件下 ,假设土体为 线性弹性体 , 运用弹性力学解答进行土力学计算 ;较大应力条件下 ,假设土体为刚性塑性体 , 进行整体受力分析和计算 .侧限条件下土的压缩性侧限条件的含义 :指侧向受到限制不能变形，只有竖向单向的压缩。压缩性指标 :定量评价土的压缩性高低的一些参数。固结试验即侧限压缩试验 :通过试验可以确定土的压缩性指标 :侧限条件举例 :自然界广阔土层受大面积均布荷载的情况5.1.1 侧限压缩试验 侧限压缩试验及其成果曲线 （ e-p曲线） : 试验仪器及设备：侧限压缩仪 P118 试验方法：用杠杆砝码分级加载，
4、用百分表测相应的竖向变形并反算出孔隙比。 试验成果曲线的获得： e-p曲线或 e-曲线3.3.2 侧限压缩指标1.压缩系数 a： e-曲线上割线的斜率。反映压缩曲线形态的平缓或陡峭。物理意义： 表示在单位压力增量下土的孔隙比的减小。 a 愈大，土的压缩性愈高。 压缩系数 a并非常量，而是随 的逐渐增大而减小。 工程应用： 用 a1-2判别土 的压缩性高低（ P120).a1-2=0.5MPa-1 高压缩性土 2.压缩指数 cc ： 高压固结仪的结果用 e-logp曲线表示。e-logp曲线的特点：有很长的直线段。cc是此直线段的斜率。 Cc=（ e1-e2） /(logp2-logp1)工程评价： cc愈大，土的压缩性愈高。3.侧限压缩模量 Es：表示侧限条件下，竖向应力增量与竖向应变增量的比值。Es= p/= p/ H/H 由 a=e/p 代入得= H/H =（ H1-H） /H=（ H1-H） A/HA= V/V 令： Vs=1 e0=V0 e1=V1 V= V1- V0 = e1 - e0 V=1+e得： =（ e1 - e0 ） / （ 1+e） = e/ （ 1+e）Es= p/= e/a = （ 1+e） /a4.侧限压缩模量 Es与压缩系数 a的关系 :Es=（ 1+e1)/ a
