华北水利水电学院：《土力学》课程教学资源（PPT课件）土的压缩与固结

土力学系列讲座九 土的压缩与固结 华北水利水电学院土力学课程组

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

4-1概述 ■自重应力压缩稳定 本章讨论重点 ■附加应力导致地基土体变形 体积变形 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, 形状变形 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

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

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

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

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

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

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

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

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 绛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

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

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

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

4-2土的压缩特性 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

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

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

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

土的压缩与固结 瞬时沉降 次固结沉隆 主固结沉降

一、土的压缩与固结 瞬时沉降 主固结沉降 次固结沉降