土的压缩与固结

第四章土的压缩与固结4-1概述如果在地基上修建建筑物，地基土内各点不仅要承受土体本身的自重应力，而且要承担由建筑物通过基础传递给地基的荷载产生的附加应力作用，这都将导致地基土体的变形。土体变形可分为：体积变形和形状变形。本章只讨论由正应力引起的体积变形，即由于外荷载导致地基内正应力增加，使得土体体积缩小。在附加应力作用下，地基土将产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降。为什么研究沉降？基础的沉降量或者各部位的沉降差过大，那么将影响上部建筑物的正常使用，甚至会危及建筑物的安全。第四章土的压缩与固结4-2土的压缩特性一、土的压缩与固结在外力作用下，土颗粒重新排列，土体体积缩小的现象称为压缩。通常，土粒本身和孔隙水的压缩量可以忽略不计，在研究土的压缩时，均认为土体压缩完全是由于土中孔隙体积减小的结果。土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。

在三维应力边界条件下，饱和土体地基受荷载作用后产生的总沉降量St可以看作由三部分组成：瞬时沉降Si、主固结沉降Sc、次固结沉降Ss，即

St=Si+Sc+Ss第四章土的压缩与固结瞬时沉降是指在加荷后立即发生的沉降。对于饱和粘土来说，由于在很短的时间内，孔隙中的水来不及排出，加之土体中的水和土粒是不可压缩的，因而瞬时沉降是在没有体积变形的条件下发生的，它主要是由于土体的侧向变形引起的，是形状变形。如果饱和土体处于无侧向变形条件下，则可以认为Si=0。在荷载作用下饱和土体中孔隙水的排出导致土体体积随时间逐渐缩小，有效应力逐渐增加，这一过程称为主固结，也就是通常所指的固结。它占了总沉降的主要部分。土体在主固结沉降完成之后在有效应力不变的情况下还会随着时间的增长进一步产生沉降，这就是次固结沉降。二、土的压缩性指标（一）室内固结试验与压缩曲线为了研究土的压缩特性，通常可在试验室内进行固结试验，从而测定土的压缩性指标。室内固结试验的主要装置为固结仪，如图4－1所示。用这种仪器进行试验时，由于刚性护环所限，试样只能在竖向产生压缩，而不能产生侧向变形，故称为单向固结试验或侧限固结试验。第四章土的压缩与固结第四章土的压缩与固结土的压缩变形常用孔隙比e的变化来表示。根据固结试验的结果可建立压力p与相应的稳定孔隙比的关系曲线，称为土的压缩曲线。压缩曲线可以按两种方式绘制，一种是按普通直角坐标绘制的e~p曲线；另一种是用半对数直角坐标绘制的e~lgp曲线。同一种土的孔隙比并不是固定不变的，所谓的稳定也只是指附加应力完全转化为有效应力而言的。荷载率，固结稳定第四章土的压缩与固结（二）压缩系数压缩曲线反映了土受压后的压缩特性。我们可以用单位压力增量所引起的孔隙比改变，即压缩曲线的割线的坡度来表征土的压缩性高低。式中：av称为压缩系数，即割线M1M2的坡度，以kPa-1或MPa-1计。e1，e2为p1，p2相对应的孔隙比。第四章土的压缩与固结压缩系数av是表征土压缩性的重要指标之一。在工程中，习惯上采用100kPa和200kPa范围的压缩系数来衡量土的压缩性高低。我国的《建筑地基基础设计规范》按av的大小，划分地基土的压缩性。当av＜0.1MPa-1时属低压缩性土当0.1MPa-1

≤av＜0.5MPa-1时属中压缩性土当av≥0.5MPa-1时属高压缩性土第四章土的压缩与固结（三）压缩指数与回弹再压缩曲线土的固结试验的结果也可以绘在半对数坐标上，即坐标横轴p用对数坐标，而纵轴e用普通坐标，由此得到的压缩曲线称为e~lgp曲线。在较高的压力范围内，e~lgp曲线近似地为一直线，可用直线的坡度——压缩指数Cc来表示土的压缩性高低，即式中：e1，e2分别为p1，p2所对应的孔隙比。第四章土的压缩与固结虽然压缩系数和压缩指数都是反映土的压缩性的指标，但两者有所不同。前者随所取的初始压力及压力增量的大小而异，而后者在较高的压力范围内是常数。为了研究土的卸载回弹和再压缩的特性，可以进行卸荷和再加荷的固结试验。第四章土的压缩与固结（四）其它压缩性指标除了压缩系数和压缩指数之外，还常用到体积压缩系数ms、压缩模量Es和变形模量等。体积压缩系数ms定义为土体在单位应力作用下单位体积的体积变化，其大小等于av/(1+e1)，其中，e1为初始孔隙比。压缩模量Es定义为土体在无侧向变形条件下，竖向应力与竖向应变之比，其大小等于1/mv，即Es=σz/εz。Es的大小反映了土体在单向压缩条件下对压缩变形的抵抗能力。变形模量E表示土体在无侧限条件下应力与应变之比，相当于理想弹性体的弹性模量，但是由于土体不是理想弹性体，故称为变形模量。E的大小反映了土体抵抗弹塑性变形的能力。第四章土的压缩与固结（四）其它压缩性指标广义虎克定律：泊松比：0.3~0.4，饱和土在不排水条件下接近0.5变形模量与压缩模量之间的关系：变形模量土的类型变形模量(kPa)土的类型变形模量(kPa)泥炭100－500松砂10000－20000塑性粘土500－4000密实砂50000－80000硬塑粘土4000－8000密实砂砾石100000－200000较硬粘土8000－15000第四章土的压缩与固结（五）应力历史对粘性土压缩性的影响所谓应力历史，就是土体在历史上曾经受到过的应力状态。固结应力是指能够使土体产生固结或压缩的应力。就地基土而言，能够使土体产生固结或压缩的应力主要有两种：其一是土的自重应力；其二是外荷在地基内部引起的附加应力。我们把土在历史上曾受到过的最大有效应力称为前期固结应力，以pc表示；而把前期固结应力与现有有效应力poˊ之比定义为超固结比，以OCR表示，即OCR=pc/poˊ。对于天然土，当OCR＞1时，该土是超固结土；当OCR=1时，则为正常固结土。如果土在自重应力po作用下尚未完全固结，则其现有有效应力poˊ小于现有固结应力po，即poˊ＜po，这种土称为欠固结土。第四章土的压缩与固结对欠固结土，其现有有效应力即是历史上曾经受到过的最大有效应力，因此，其OCR=1，故欠固结土实际上是属于正常固结土一类。第四章土的压缩与固结4-3单向压缩量公式一、无侧向变形条件下单向压缩量计算假设目前工程中广泛采用的计算地基沉降的分层总和法是以无侧向变形条件下的压缩量公式为基础的，它的基本假定是：（1）土的压缩完全是由于孔隙体积减小导致骨架变形的结果，土粒本身的压缩可忽略不计；（2）土体仅产生竖向压缩，而无侧向变形；（3）土层均质且在土层厚度范围内，压力是均匀分布的。第四章土的压缩与固结二、单向压缩量公式加Δp之前：p1,V1＝(1+e1)Vs加Δ

p稳定之后：p1+Δ

p，V2＝(1+e2)Vs，S=H-H’由Δp引起的单位体积土体的体积变化：第四章土的压缩与固结二、单向压缩量公式根据av，mv和Es的定义，上式又可表示为无侧向变形条件下的土层压缩量计算公式为第四章土的压缩与固结4-4地基沉降计算的e～p曲线法一、分层总和法简介工程上计算地基的沉降时，在地基可能产生压缩的土层深度内，按土的特性和应力状态的变化将地基分为若干（n）层，假定每一分层土质均匀且应力沿厚度均匀分布，然后对每一分层分别计算其压缩量Si，最后将各分层的压缩量总和起来，即得地基表面的最终沉降量S，这种方法称为分层总和法。第四章土的压缩与固结4-4地基沉降计算的e～p曲线法一、分层总和法简介实际计算地基土的压缩量时，只须考虑某一深度范围内内土层的压缩量，这一深度范围内的土层就称为“压缩层”。对于一般粘性土，当地基某深度的附加应力σz

与自重应力σs之比等于0.2时，该深度范围内的土层即为压缩层；对于软粘土，则以σz

/σs=0.1为标准确定压缩层的厚度。第四章土的压缩与固结分层总和法的基本思路是：将压缩层范围内地基分层，计算每一分层的压缩量，然后累加得总沉降量。分层总和法有两种基本方法：e~p曲线法和e～lgp曲线法。第四是章满土归的压后缩与仙固结二、考用e～跨p曲线惰法计董算地班基的逆最终法沉降竟量（1棵）首号先根趟据建辛筑物盾基础蝇的形急状，般结合奖地基度中土汽层性沸状，神选择撇沉降曾计算停点的刷位置葱；再随按作后用在突基础印上荷长载的辩性质攀（中搏心、虾偏心膨或倾蛾斜等睁情况录），汤求出基底夺压力的大栏小和巡寿分布评。（2浙）将靠地基分层。2立~4m,弱<掏=0尺.4淹b,土层荒交界赤面，航地下耻水位科，砂受土可饿不分战层；（3挤）计找算地挺基中象的自重迟应力分布稻。从地鸟面（4极）计矛算地痛基中忠竖向附加门应力分布尚。（5蜂）按算术民平均求各舒分层走平均树自重忆应力狐和平评均附旷加应把力。铺(注意辛：也秘可以圈直接以计算菠各土愤层中揭点处朝的自搜重应肉力及态附加呆应力)第四费章肿土内的压圆缩与图固结二、旱用e～菜p曲线讽法计柏算地肚基的艳最终症沉降杠量（6罚）求报出第i分层乔的压读缩量颜。p→e（注意特：不屠同土斑层要拒用不预同曲明线），挖代公旷式：（7瓣）最棕后将牢每一赌分层膛的压亲缩量累加，即精得地信基的斯总沉怕降量宿为：S=∑Si第四幻玉章茂土殖的压奇缩与秩固结【例题扫4－叹1】火有一壁矩形弱基础怠放置跌在均质何粘土侧层上，朝如图问4－秃12忍（a）所示龙。基固础长宁度L=那10吗m，宽度B=兵5m辛，埋置垫深度D=银1.酸5m品，其上峰作用势着中成心荷双载P=敌10骆00波0k唱N。地基平土的谣天然下湿重雄度为腔20kN门/m3，土的额压缩爪曲线合如图状（b）所示格。若顷地下祖水位炸距基尼底2新.5m，试求震基础犹中心牛点的释沉降付量。第四穷章须土亏的压扫缩与饰固结【解】夜（1隔）由L/勾B=岔10厕/5飘=2屿<1阅0可知可，属增于空益间问残题，愈且为伪中心趟荷载茅，所脱以基冠底压腹力为p=吩P/柏(L舌×B识)=元10膊00从/(份10讨×5府)＝俱20详0k立Pa基底赠净压依力为pn=p仗-γ毕D=殃20辜0-寄20想×电1.药5＝才17颈0k继Pa（2籍）因为槽是均锤质土感，且队地下型水位歼在基粗底以确下2柔.5m处，诞取分着层厚盟度Hi=2铲.5擦m。（3佳）求各乎分层绳面的蚕自重低应力拴（注忙意：哥从地都面算挥起）宋并绘奴分布膜曲线梅见图串4－眼12谋（a）σs0=壳γD堵=2射0冷×1蚁.5谎=3号0k北Paσs1=商σs0+γ碧H1=3恶0+逗20涝×田2.六5=巾80高kP壁a第四防章保土近的压培缩与蛮固结σs2=马σs1+γ起ˊH2=8热0+爱(2碎1-贞9.迎8)夸×棋2.告5=息10货8k咽Paσs3=户σs2+γ责ˊH3=1叶08芹+(不21赴-9扮.8款)陵×2泽.5舅=1贫36疤kP浑aσs4=膜σs3+γ吵ˊH4=1去36轿+(树21床-9慢.8虾)滨×2拳.5梢=1肉64肠kP鼠aσs5=匆σs4+γ极ˊH5=1缠64所+(挥21何-9岁.8名)美×2怕.5溪=1公92职kP荡a（4似）求各宰分层碌面的丢竖向汗附加托应力景并绘那分布境曲线散见图届4－级12酸(a)阻。该基桑础为各矩形邀，属植空间即问题床，故赏应用械“角烦点法知”求修解。义为此年，通厕过中折心点弹将基余底划链分为株四块累相等捉的计汉算面陕积，农每块份的长陈度L1=5功m，宽度B1=2蛮.5市m。中心阔点正据好在裹四块恳计算尘面积您的公铜共角仆点上楼，该凶点下均任意肺深度zi处的诸附加寇应力丙为任般一分棋块在松该点态引起踪蝶的附贪加应绒力的汗4倍腐，计烂算结滨果如锐下表皂所示谋。第四县章模土岁的压春缩与锋固结（5将）确碗定压罢缩层晨厚度闸。从油计算狼结果煤可知拆，在努第4效点处颤有σz4/师σs4＝0辰.1遗95增<0瓦.2陕，所以屯，取锈压缩错层厚倘度为帝10m。（6胞）计算怖各分再层的叨平均尖自重阿应力范和平帮均附造加应屡力。各分辽层的模平均带自重让应力钥和平袄均附节加应奔力计府算结林果见谎下表店。（7握）由图穴4－幸12晒(b)根据p1i=缠σsi和p2i=杠σsi+堆σzi分别波查取腿初始妖孔隙书比和链压缩魄稳定裙后的位孔隙面比，沸结果炒列于胸下表庙。第四依章寺土嚼的压狮缩与辽固结（8柜）计算昼地基拴的沉坐降量稳。分么别用伞式（罗4－典13代）计闪算各减分层吩的沉毙降量炭，然愚后累异加即提得第四保章麦土丸的压津缩与岸固结4-墙5耗地愈基沉享降计精算的e～假lg凤p曲线劣法一、厉概述粘土蔑的应倦力历分史不皇同，踩压缩科性不贝同；一般禁情况圣下，室内睡的压席缩曲晚线已经酷不能槽代表鞠地基绘中现绩场压劣缩曲书线，济它的内起始跳段实际钱上已傅是一窜条再揉压缩烧曲线。因织此，主必须滴对室叠内单帖向固恩结试看验得起到的弱压缩谨曲线伟进行雄修正唐，以永得到摆符合度原位值土体丽压缩凳性的迁现场拦压缩坑曲线婚，由胀此计园算得秀到的趴地基似沉降档才会删更符秀合实仆际。利用似室内e～乌lg微p曲线岸可以鸡推出续现场待压缩向曲线肯，同叠时能绩考虑冶应力愁历史悲的影伯响，超从而坑可进彼行更日为准丑确的梨沉降止计算蹈。第四刮章档土环的压腐缩与姥固结二、疑现场捎压缩螺曲线丈的推团求要考腿虑三冠种不嘴同应忌力历背史对文土层班压缩蔽性的慈影响馒，必悼须先佣解决智下列万两个遮问题：其一猪是要重确定权该土继层的熊前期仅固结纪应力饶和现阻有有倾效固啦结应产力，杰借以毕判别费该土馋层是痒属于赴正常晶固结喇、欠抬固结筝还是伶超固喊结；其二苹是推轿求得筑到能位够反浊映土涉体的桑真实巨压缩证特性泳的现雾场压贝缩曲证线。现这两乐个问佣题都售可以滔借助励室内池压缩e～森lg降p曲线昌来解滋决。（一龟）室存内压乌缩曲痰线的障特征（1锤）室面内压祥缩曲奋线开赏始时攻比较蚀平缓棉，随震着压堆力的喜增大途明显祝地向植下弯滴曲，伟当压吨力接厉近前戴期固跪结时悬，出佩现曲科率最阔大点易，曲励线急央剧变托陡，匀继而械近乎避直线久向下皂延伸炊；第四嫩章灭土盾的压揭缩与跑固结（2女）不校管试缓样的蹲扰动牲程度势如何织，当验压力储较大失时，刻它们冶的压续缩曲得线都邀近乎太直线绸，且峡大致惠交于C点，挤而C点的福纵坐土标约逆为0切.4细2eo，eo为试制样的能初始猾孔隙留比；（3岩）扰砖动愈巴剧烈种，压刃缩曲婚线愈吨低，仔曲率电愈小辩；（4胸）卸灾荷点黑在再址压缩毛曲线剩曲率黎最大锈的点勿右下斩侧。第四词章挪土政的压期缩与致固结（二漆）前孤期固殖结应停力的脑确定（1骡）在娇室内蔬压缩欢曲线e~吃lg承p曲线柴上，公找出豆曲率握最大盆的A点，等过A点作挡水平罢线A1食，切线A2以及退它们恋的角洪平分印线A3聪；（2杂）将压农缩曲乐线下师部的炭直线闯段向齐上延春伸交A3于B点，颈则B点的惨横坐孟标即词为所爆求的虫前期立固结夫应力似。第四司章欧土得的压嗓缩与番固结（三蚀）现颤场压摔缩曲妈线的货推求试样冈的前辈期固伞结应雹力确杂定之潮后，狡就可稠以将量它与旺试样责原位怖现有秩固结肝应力妥比较使，从竭而判异定该虫土是转正常梯固结棒的、屿超固洽结的据还是兄欠固匠结的修。然坝后，重依据摄室内哑压缩皇曲线昂的特虏征，粘即可奇推求场出现清场压村缩曲榆线。注意略：在e坐标阔轴上亡，室押内曲肥线与副其交临点不字等于e0（1郊）pc＝p0－正常卖固结e0作水姓平线手，得妖交点D0.惩42破e0作水摘平线陵，得然交点CDC即现漫场压敏缩曲肠线；第四作章穗土除的压汪缩与看固结（三箩）现壶场压盈缩曲乳线的糕推求（2休）pc>p0－超固赏结1、定pc位置穷线和C点;2、慰由p0’和e0定D’惜;3、作D’梦D4、连DC（3面）p0’=pc<p0－欠固没结现场得压缩严曲线砌的推紧求与壁正常尸固结鼓土相疏同p0第四辉章挡土剖的压仅缩与脖固结三、e～探lg择p曲线秧法计讲算地捉基最批终沉黑降（1颤）选辟择沉拌降计捡算断玩面和仪计算昆点，闸确定啦基底以压力混；（2搭）将骨地基真分层尾；（3回）计茶算地菠基中练各分跟层面妻的自匀重应突力及剃土层验平均卵自重旷应力柱；（4亿）计钩算地量基中傻各分此层面洒的竖屠向附骑加应氧力及枣土层己平均请附加茎应力龙；（5们）用卡稻萨格冻兰德罚的方雁法，视根据侍室内仗压缩暗曲线板确定递前期撕固结培应力偶；判矿定土蔬层是秤属于厕正常鼠固结基土、驳超固惧结土玻或欠固扶结土湖；推美求现疾场压妄缩曲兼线；（6处）对午正常访固结位土、坊超固数结土滥和欠果固结予土分别朝用不强同的缓方法怎求各秃分层述的压捕缩量奶，然晶后，将各贼分层揉的压劝缩量俗累加衬得总汤沉降洽量，吉即S=∑Si。第四呈章倾土黑的压访缩与材固结（一吃）正傅常固链结土探的沉朴降计棵算设图订4－穗19刊为某约地基摘第i分层来由室法内压狮缩试验童曲线添推得哪的现走场压历缩曲寺线。止当第i分层在平均舍应力丧增量弄（即施平均冠附加漆应力汇）Δpi作用溉下达到完崭全固蜻结时专，其榴孔隙真比的改告变量酷应为第四非章枪土溉的压毙缩与淡固结将上抗式代柏入式承（4谁－1桑3）否中，伙即可损得到炊第i分层炮的压匠缩量任为式中边：eoi——第i分层危的初求始孔段隙比该；poi——第i分层牧的平束均自狭重应排力；Hi——第i分层上的厚约度；Cci——第i分层定的现柜场压睁缩指牲数。第四屿章刊土叶的压光缩与助固结（二梦）超黎固结岸土的弓沉降掩计算对超各固结珍土地布基，旷其沉撕降的袜计算疤应针颜对不葛同大脚小分料层的幸应力券增量Δpi区分嚷为两届种情鞋况：妖第一抚种情海况是造各分肿层的笨应力饺增量Δpi大于倘（pci-p0），第二钢种情皮况是Δpi小于泪（pci-p0）。第四耳章施土脉的压就缩与迫固结对于匀第一颗种情腐况，捕即Δpi＞（pci-p0），第i分层花的土红层在Δpi作用津下，牵孔隙炕比将佩先沿漂着现霸场再葬压缩封曲线Dˊ魔D减小桐了Δeiˊ，再沿晕着现规场压衣缩曲惨线DC减小Δei〞，迎如图框4－颠20宜(a)所示楼，其消中孔隙沸比的泳总改尖变量莫为将上骨式代唐入到蛾式（童4－晕13竖），跃即可叠得到停第i分层勿的压际缩量式中恳：Csi——第i分层攻的现祖场再夸压缩弟指数胖；pci——第i分层腾的前昼期固经结应桥力。第四桂章弯土伸的压考缩与钻固结对第蜻二种仓情况袖，即Δpi≤（pci-p0），第i分层顷的土刃层在Δpi作用治下，叉孔隙揪比的轨改变察将只圣沿着觉现场泥再压锤缩曲甩线Dˊ喂D减小离，如凯图4己－2季0(b)所示别，其鞠改变摔量为则根蔬据式肌（4伴－1列2）恼，第i分层逮的压泛缩量派为第四侍章轿土无的压误缩与骂固结（三柴）欠请固结准土的摸沉降膏计算欠固砌结土悬的沉段降不芳仅仅蚕包括斩地基农受附转加应摸力所冰引起弓沉降亮，而吃且还苦包括泊地基箩土在化自重痕作用粒下尚付未固拘结的白那部切分沉深降。证图4愤－2闻1为霸欠固炉结土纸第i分层猴的现峰场压朗缩曲丽线，由土趋的自毁重应隶力继束续固拥结引授起的宅孔隙才比改旺变Δeiˊ和新究增固肯结应恭力Δpi（即失附加常应力使）所递引起塌的孔秤比改竖变Δei〞之卵和为将上捉式代烂入式扒（4驳－1巾3）径，即射可得尚第i分层扑的压第缩量报为第四求章宏土少的压娇缩与怖固结【例环题4塞－3过】有率一仓敌库面利积为疯12叮.5死×1严2.做5m，堆荷诊为1弟00kP广a，地基伴剖面飘见图签4－膊22厕（a）悼。从粘性土层粉中心蓄部位灶取样羞做室费内压佣缩试佣验得报到压佳缩曲夏线如塌图4时－2造2（b）所示壮。土来样的柳初始肚孔隙长比e0=0筒.6弦7。试求张仓库体中心浅处的傻沉降喉量（羊砂土嗽压缩纯量不它计）栗。第四染章渴土糠的压浩缩与大固结【解橡】（户1）述确定汁沉降鞠计算吩点及驼基底腹压力轧：沉徒降计伏算点莲为基必础中探心点臭，基起底压寄力为p=沫10捎0k锤Pa握。（2熟）地基典分层池：砂馆土层登及粘格土层浅下的镰基岩侦的沉井降量丧不计冰，故淘只需走将粘资土分蹄层。狼取Hi=0新.4覆b=刃0.腰4×陵12石.5铺=5钟m。（3猜）计算扫自重释应力骗并绘恳分布炼曲线漫。粘愉土层必顶面辞的自帐重应末力为σs1=2×1杂9+块3×伤9=赖65kP惜a粘土扶层中性心处输的自盟重应下力为σs2=毕σs1+1狡0×5像=1进15kP召a粘土烤层底割面的币自重娱应力熄为σs3=牺σs2+1坦0×5倒=1阀65kP车a第四丽章掉土望的压谱缩与北固结则两皆粘土状层的席平均稠自重宫应力咸分别宿为9纪0，赴14扯0kP狂a。自重叉应力凝分布绢如图箱4－晓22遇（a）所示报。（4巡寿）求禾地基语中的解附加傍应力辽并绘邪分布根曲线太。该屠基础砖属空薯间问个题，磁根据危第二见章表掩2－腾2及村式（该2－矿25骄），雪可求谎得粘拌土层工中各乡丰分层意的附稳加应源力σzi，并标匀在图咏4－会22萄（a）上。隐由此确得Δp1=6颜7k芝Pa拍，容Δp2=4域4k萝Pa（5仪）确定朽前期陷固结僵应力各，推挑求现愚场压塑缩曲磨线。画出卧室内恢压缩岔曲线裂如图撤4－详22石（b）所示逗，用温卡萨积格兰停德的码方法的得到绣粘土谷层的温前期伟固结宁压力pc=1虎15晒kP盛a。步骤困（3源）中刑已求尾得粘壤土层帝中心算处的言自重昆应力p0=1龙15湖kP臭a。可见pc=妄p0，所以吵该粘产土层伞为正尾常固陵结土来。第四取章痕土超的压首缩与浸固结由e0与前遭期固挤结应券力得援交点D，晃D点即随为现脆场压仁缩曲恶线的提起点钞；再轿由0烟.4宴2e0（=椒0.极28完）在室评内压热缩曲诞线上璃得交前点C，作D点和C点的熟连线贺，即于为要至求的去现场景压缩踏曲线历，如延图4院－2柴2(b)所示懒。从伞压缩母曲线需上可失读得C点的驰横坐尿标为分63旱0kP附a，所以门现场婶压缩蔑指数滥为Cc=(韵0.化67愤-0晨.2垫8)受/l团g(旱63铸0/澡11妈5)钩=0掉.5瞒3（6臣）计算群沉降牧量。粘土寄层各祖分层嚼的沉遇降量腥可用场式（拼4－犁21腔）求偏得。狸一般纸说来昂，对必不同仁分层哲，如简果土替质相积同，口则取Cci相等哲；如窑果土衣质不辱同，刑则应杰对各佣分层宏分别盛求出删其压稻缩指撤数。员至于eoi，不同盟土质锄，各球分层卧的eo当然途不同砌。但尝对于崖相同箩土质翠的各弱分层符，如搁果土葵质较扎厚，揉也应隆考虑佳初始答孔隙葛比eo随深愉度的拖变化伙。如斩本例傲题中进，第四拣章漂土邻的压酬缩与泉固结试样既是从碍粘土烦层中疤心取盾出并聪测得抄其eo=0掩.6干7，因而替第1蔑分层沟的eo应大济于0祝.6田7，尊第二拐分层响的eo应小暴于0惠.6唯7。键第1系，2水分层脱的初杆始孔委隙比巡寿可用汁下式嗽求得式中槐，eo和po为已垄知点茂的初计始孔视隙比我和自志重应钟力，eoi和poi为某千分层蜜（中额心点滚）的厉初始吨孔隙奏比和潜自重鸦应力闪。用林此式安可求竖得粘娇土层雅中第概1，喉2分灯层的恼初始稳孔隙竞比分竟别为厌：e01=0那.6磨7-荷0.书53讯lg挖(9沃0/醋11麦5)皱=0香.7格26瞒，e02=0授.6搞7-孝0.盟53沟lg系(1蕉40药/1椅15章)=弱0.惠62乡丰5第四弓章午土霞的压壮缩与梨固结那么相，仓排库中竞心点瘦的沉桂降量仓可由糖式（壳4－揉21脾）计匀算为第四向章碧土怖的压含缩与携固结4-娇6箱地形基沉梦降与甩时间廊关系品——织土的旅单向臂固结屯理论固结们：饱悉和土虾体在怪某压致力作踩用下赤，压坦缩随洗着孔的隙水漏的逐柏渐向性外排犯出而召增长旱的过旧程；最终世沉降嫁：一、洋单向稀固结境模型单向授固结气：土的单向悼固结呼模型是一翠个侧尘壁和榜底部茂均不腐能透封水，闪其内旧部装哗置着乌多层绿活塞筐和弹椅簧的学充水户容器凡。当购模型及受到刃外界所压力俊作用饱时，森由弹簧膨承担有的应答力即具相当孩于土固体骨裳架所赴承担炼的有莫效应除力σ′，而由孙容器航中的水承销担的瓦应力析即相罚当于馆土体跃内孔括隙水括所承邮担的稻孔隙趣水应乞力u。第四拒章兰土矮的压没缩与折固结4-哗6鱼地沿基沉弓降与坊时间烟关系卡——著土的宁单向择固结爸理论一、义单向必固结德模型现在盼我们抗来分盟析当厦模型顶面盏的活挥塞受很到均冰布压自力作棉用后其内胳部的单应力羊变化坟及弹问簧的壁压缩检过程鸽，即捐土体党的固厉结过浅程。1、带加荷训之前闻：平勿衡2、貌加荷捞瞬时t=沿0：σ’=0艘,崖u0=p崭,誉h0=u0/rw3、凶加荷艘经时狸间t后：σ’>0梨,碰u<达p,始p斤=u格+σ’4、趋时间t趋于砖无穷痒大：u=纺0,σ’胆=p第四锤章乱土裙的压狐缩与渡固结从固镜结模向型模缎拟的保土体查的固蚂结过庄程可辟以看榆出：在某歌一压樱力作剥用下秋，饱咏和土性的固结添过程俊就是威土体朝中各触点的绩超孔轻隙水忘应力染不断住消散梦、附括加有伶效应傅力相歪应增额加的哄过程，或许者说纪是超孔识隙水衫应力垮逐渐单转化趁为附抱加有孔效应池力的抚过程，而男在这极种转绿化的辫过程含中，馆任一劣时刻需任一伞深度左上的垄应力赌始终遵循宗着有算效应控力原刮理，即p醉=贷u灶+σ′岂。因此怨，关牌于求典解地度基沉烦降与兵时间稀关系摆的问用题，夺实际亩上就坛变成转求解贵在附由加应掩力作雨用下住，地斑基中钩各点券的超稿孔隙克水应汗力随葛时间元变化慈的问础题。谦因为棕一旦阳某时共刻的氧超孔哲隙水缴应力轻确定货，附世加有欺效应轰力就负可根端据有发效应疲力原睬理求喝得，叫从而菊，根显据上布节介喂绍的郊理论恳，求播得该膨时刻眉的土栗层压负缩量旋。第四柜章细土败的压恰缩与片固结二、枣太沙捞基（Te伴rz达ag贞hi动）单向霜固结书理论太沙依基单鉴向固柴结理将论有嫂下列盈一些招基本耗假定饶：（1玩）土浇是均贤质、币各向短同性但且饱漠和的抚；（2余）土仔粒和萍孔隙敞水是尝不可静压缩勉的，鱼土的慢压缩门完全切由孔价隙体革积的计减小锯引起指；（3鹿）土会的压喜缩和能固结驴仅在圾竖直严方向答发生挡；（4狠）孔笛隙水还的向旷外排侄出符寒合达绩西定男律，雄土的走固结教快慢晶决定晚于它冲的渗牲流速在度；（5谜）在迹整个腿固结益过程舅中，膏土的苗渗透崭系数授、压斤缩系顿数等舌均视滥为常枕数；（6苍）地裙面上悔作用虹着连苗续均两布荷遗载并浓且是嫁一次荣施加饱的。第四仆章结土卸的压死缩与课固结不透伶水岩勺层上碰：均吃质、昌各向级同性闹的饱辆和粘圆土层凡；连蚁续均嫩布荷厅载；t=抢0时：h0=u0/rw＝p/rwt=犯t时：乏顶面拒测压竹管h=但u/rw；底徐面与裹顶面失测压反管水抚头差dh滥;t=路t时：控顶面莲流出q；底面球流入席:dt时间商内净跌流出后水量：dt内，丹单元善体上吴的有次效应廉力增情量为dσ’，则魄单元除体体躺积的加减小肚可根抱据式(4朵-1顺3)表示赢为第四程章旅土谦的压豪缩与暗固结由于杯在固哄结过乒程中姓，外探荷保邮持不姥变，习因而羡在z深度剂处的村附加剑应力瞧也为桂常数号，则盲有效都应力浪的增抓加将伏等于接孔隙拥水应展力的裳减小(4-责37)任何源时刻t，任何亏位置z，土体压中孔饰隙水戒压力u都必粪须满祥足该度方程钱。反粒过来曾，在渔一定扩的初副始条泽件和行边界防条件夺下，夺由式淋（4-冲37）可趟以求蕉解得任一宵深度z在任捧一时算刻t的孔基隙水熟应力拳的表仰达式。第四黄章虾土嫁的压琴缩与袋固结式（担4－征37录）在犹一定浅的边亩界条压件下店可求尚得解哄析解袜：对于酿图4-律24所示鲜的土内层和还受荷日情况鸽，其型初始兵条件父和边昼界条后件为t=0以及0≤z≤H时，u0=p0<t<∞以及z=H时，q=霉0,从而t=∞以及0≤z≤H时，u=0分离风变量氧法求临解：式中伶，m——正奇当数（应1，缝3，案5.巷..劳..愚.）腊；Tv——时间较因数演，无鹅因次帮，表污示为其中蜘，H为最惰大排链水距女离，乒在单龟面排桥水条瓜件下烛为土阴层厚改度，社在双顷面排抓水条崖件下角为土铁层厚耻度的菌一半房诚。式（4-滩38）表混示图4-颠24所示疗的土塞层和盛受荷记情况这在单挤向固顽结条予件下湾，土帐体中孔隙界水应贼力随止时间膏、深周度而稿变化啊的表片达式治。孔隙王水应疤力是饭时间瓶和深渣度的答函数。任滑一时悦刻任扇一点糟的孔色隙水相应力棕可由捐式（4-堤38）求驴得。(4喷-3含8)第四春章漂土硬的压候缩与渐固结三、旷固结坟度及始其应柱用所谓固结岔度，就吧是指丹在某旺一附罗加应晚力下猪，经强某一山时间t后，经土体蕉发生陶固结丹或孔舰隙水柱应力妄消散溪的程舍度。恶对某汁一深哪度z处土诉层经意时间t后，遗该点蜓的固泥结度梢可用循下式香表示式中作：uo——初始馋孔隙揉水应高力，保其大男小即成等于赴该点逝的附辈加应的力p；u—肌—t时刻默该点腥的孔钩隙水篮应力云。某一缺点的暂固结冒度对职于解办决工欺程实跪际问屡题来皱说并盆不重毫要，秆为此摄，常袖常引惰入土层梅平均追固结买度的概帮念，望它被跨定义磨为第四背章姑土茎的压黑缩与只固结或者式中饿：st——经过慨时间t后的冤基础旺沉降胃量；s—互—基础堂的最胆终沉颂降量胶。(4需-4孙1)第四集章将土自的压杰缩与斯固结土层惹的平耀均固秧结度替是时房诚间因慨数Tv的单俘值函督数，庄它与搅所加迟的附拐加应良力的军大小击无关驰，但与候附加陶应力猛的分气布形杀式有轨关。反映预附加鼠应力散分布午形态阶的参沈数：对图笔4－彼24板所示找的问慌题，附加揭应力被为（沿也竖向临）均源匀分情布4－势38记代入阴4－巡寿41定义摆为透医水面权上的截附加杯应力骂与不月透水膜面上柳附加妇应力姿之比靠。第四壁章繁土颂的压岂缩与言固结情况1，其拘附加烈应力煌随深蜻度呈度逐渐思增大眼的正馆三角险形分含布。猛其初摆始条靠件为顺：当t=0时，0≤z≤到H，象。据此搬，式医（4-捏37）可免求解食得第四添章后土包的压扶缩与傍固结为了联使用闸的方梦便，河已将额各种附加遥应力蚊呈直移线分醒布（茶即不蹦同α值）隆情况下土般层的贫平均对固结多度与窃时间禽因数咏之间喊的关坟系绘音制成攀曲线拼，如怖图4侄－2柳6所芝示。第四盲章亿土觉的压闷缩与告固结利用澡图4度－2扯6和沉式（从4－舱42匪），罩可以能解决酱下列两类饭沉降欢计算貌问题：（1犯）已醉知土拍层的最终默沉降胳量S，求某快一固虑结历开时t已完附成的睡沉降St1、组由k，适av，e1，H和给械定的t，算出Cv和时绩间因椅数Tv；2、档利用箱图4说－2乳6中织的曲浩线查敲出固煮结度U；3、昼再由枯式（竟4－耐42丑）求库得St＝S踪蝶×U毙。（2贷）已知引土层旅的最终棚沉降纽奉量S，求土眨层产高生某械一沉革降量St所需佳的时吵间t1、坊平均韵固结群度U=增St/S此；2、树图中斗查得岂－－采时间钻因数Tv；3、事再按点式t发=做H2Tv/构Cv求出右所需齿的时商间。第四闯章嘴土缝的压清缩与门固结【例绣题4管－4振】设蒜饱和拼粘土塔层的列厚度井为1扒0m，位于蛋不透遗水坚虾硬岩吵层上厨，由蛇于基蚀底上肥作用积着竖台直均砌布荷默载，跪在土鸡层中币引起捷的附银加应涝力的爆大小恢和分溜布如粒图4池－2们7所善示。宿若土债层的犁初始投孔隙轿比e1为0喊.8贱，压滨缩系淋数av为2意.5嗓×1樱0-4kP裂a，渗透并系数k为2榆.0cm孩/a疗。试问:(瞒1)提加荷葱一年盏后，无基础