土的沉降变形

四土的沉降变形天倾西北，亥为出水之方；地陷东南，辰为纳水之库——《论水》沉降危害实例不均匀沉降沉降危害实例总沉降差异沉降倾斜局部倾斜工程控制——最终沉降量本章大纲土的压缩试验指标土的压力历史与荷载试验地基沉降计算一维固结理论地基变形特征多维固结概述（略）本章试验一、土的压缩指标掌握土的各指标定义及相互关系土的压缩机理土颗粒的压缩基本可以忽略水的压缩基本可以忽略气体压缩土体弹性变形成因气体排出、颗粒重组土体变形的重要组成土的变形关系推导公式推导应变~孔隙率

P

假定条件：土体的应变是由孔隙体积减小导致土体颗粒体积在变形过程中不发生变化压缩性测试——侧限压缩试验简图压力计加压活塞土样透水石透水石

pe-p曲线解读

e-lgp曲线解读

αβ

土的压缩性评价压缩性范围划分低压缩性

中压缩性

二、土的压力历史与荷载试验超固结、正常固结、欠固结土载荷试验方法

超固结土

正常固结土

欠固结土

原位压缩曲线天然固结土曲线a-b（蓝色）取样卸荷曲线b-b’（绿色）室内压缩回弹试验曲线b’cd-ef（橙色）

由于取土时卸荷不可避免，原状土的原位压缩曲线无法直接测定原位压缩曲线的近似获取

0.60.80.40.21.0

原位压缩曲线的近似获取

0.60.80.40.21.0

再压缩曲线原位压缩曲线土的变形模量测定

注意：地基表层的荷载试验所确定的E0可应用于均匀土层，不适于压缩层存在软弱土层情况土的变形模量测定实验室三轴测定GDS动、静三轴试验系统压力室围压加压设备轴压加压设备土的变形模量测定

三、地基沉降量计算考虑应力历史的沉降计算分层总和法

规范法粘土地基沉降机理

tSSi：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降

考虑应力历史的沉降计算

考虑应力历史的沉降计算

考虑应力历史的沉降计算

分层总和法假定基本假定：假设基底压力为线性分布附加应力用弹性理论计算只发生单向沉降：侧限应力状态只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和

H地面基底

H-S地面分层总和法计算步骤

自重应力

附加应力沉降计算深度分层总和法计算步骤

分层总和法计算公式

规范法理论构架分层总和法的不足理论假定与实际存在差异室内试验推导原状土性状不准地基与上部共同作用效应未考虑一种改进计算方法单层有效应力面积以弧线精确计算等代矩形面积表示弧面面积

规范法

原公式（分层法）概念简单，但不精确规范改进公式采用等效矩形，结果更精确

规范法参数补充规定

沉降计算深度

规范法计算小结

四、一维固结理论一维固结理论模型固结度的定义一维固结模型示意图状态描述P

t=0

0<t<∞

t

→∞t从0到∞的过程中：孔隙水排出，水压减小土骨架承压，有效应力增加Terzaghi一维渗流假定条件

一维固结方程推导

水位线饱和土

固结方程解答

固结度概念解析固结度在t时刻，有效应力σ′z与总应力p0的比值平均固结度在t时刻，沉降值与最终沉降量的比值

一维固结问题的工程计算

例题解答思路

五、地基的变形特征变形控制条件最终沉降的工程推定地基变形控制砌体承重结构，应由局部倾斜控制框架结构和单层排架结构，应由相邻柱基的沉降差控制多层或高层建筑和