土中应力计算-土的自重应力（地基基础课件）

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地基的自重应力计算地基中的自重应力计算contents目录有效应力原理有效应力原理有效应力原理太沙基

（KarlTerzaghi)(1883-1963)太沙基

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土力学的奠基人1921-1923年提出土的有效应力原理和土的固结理论，1925年出版经典著作《土力学》，首次将各种土工问题归纳成为系统的有科学依据的计算理论，奠定了他作为土力学创始人的地位有效应力原理对所受总应力，骨架和孔隙流体如何分担？它们如何传递和相互转化？它们对土的变形和强度有何影响？外荷载

总应力

土体是由固体颗粒骨架、孔隙流体（水和气）三相构成的碎散材料，受外力作用后，总应力由土骨架和孔隙流体共同承受Terzaghi的有效应力原理和固结理论有效应力原理有效应力原理外荷载

总应力

饱和土中的应力形态饱和土是由固体颗粒骨架和充满其间的水组成的两相体。受外力后，总应力分为两部分承担：由土骨架承担，并通过颗粒之间的接触面进行应力的传递，称之为粒间应力有由孔隙水来承担，通过连通的孔隙水传递，称之为孔隙水压力。孔隙水不能承担剪应力，但能承受法向应力有效应力原理外荷载

总应力AaaPsv接触点PsA：Aw：As：土单元的断面积颗粒接触点的面积孔隙水的断面积a-a断面竖向力平衡：有效应力σ1饱和土有效应力原理有效应力原理H1地面A地下水位

静水条件：水位下降

总应力：σ=H1+satH2

孔隙水压力：u=wH2

有效应力：σ=-u地下水位下降会引起σ增大，土会产生压缩，这是城市抽水引起地面沉降的一个主要原因H1H2u=wH2σ=σ-u(-)u=wH2地下水位下降引起σ增大的部分地基的自重应力计算地基中的自重应力计算contents目录有效应力原理自重应力计算

自重应力：土体自身的重力产生的应力。自重应力计算H1H2地面地下水位

静水条件：地下水位总应力：单位土柱和水柱的总重量σ=H1+satH2

孔隙水压力：净水压强u=wH2有效应力：σ=-u=H1+(sat-w)H2=H1+H2σ=σ-uu=wH2u=wH2H1A（-)自重应力计算

稳定渗流条件：HΔh砂层（排水）

sat向下渗流HΔh砂层(承压水)粘土层

sat向上渗流自重应力情况

稳定渗流条件：向上渗流AHΔh砂层(承压水)

sat向上渗流土水整体分析总应力：单位土柱和水柱的总重量σ=satH

孔隙水压力：净水压强u=w(H+h)

有效应力：σ=-u=satH-

wH-wh=H-wh渗透压力，向上渗流使得有效应力减小自重应力计算自重应力计算

稳定渗流条件：向下渗流A土水整体分析总应力：σ=satH

孔隙水压力：u=w(H-h)

有效应力：σ=-u=satH-

wH+wh=H+whH

sat向下渗流砂层（排水）渗透压力，向下渗流使得有效应力增加可导

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