土力学与地基基础 第2版 课件任务8 渗透固结_第1页
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土力学与地基基础SoilmechanicsandGeotechnicalEngineer福建船政交通职业学院汇报人：盛海洋渗透固结习容内学饱和土的渗透固结太沙基一维固结理论（一）基本假定（二）一维固结微分方程（三）固结微分方程求解12固结度3案例4一、饱和土的渗透固结渗透固结饱和粘土在压力作用下，随时间的增长，孔隙水逐渐被排出、孔隙体积随之缩小的过程。“”二、太沙基一维固结理论1.土层是均质的、完全饱和的2.土的压缩完全由孔隙体积减小引起，土体和水不可压缩1基本假定单向固结（一维固结）土中孔隙水只沿一个方向渗透，同时土颗粒也只有同一方向位移的固结。3.土的压缩和排水仅在一个方向发生4.土中水的渗流服从达西定律5.在渗透固结过程中，土的渗透系数k和压缩

系数a视为常数6.外荷一次瞬时施加2.一维固结微分方程

根据水流连续性原理、达西定律和有效应力原理，建立固结微分方程。Cv——土的固结系数渗透固结前土的孔隙比k——土的渗透系数3.固结微分方程求解固结微分方程初始条件：

t=0，0≤z≤H时，u＝σz

t=∞，0≤z≤H时，u＝0边界条件：

0＜t≤∞，z＝0时，u=00＜t≤∞，z＝H时,∂u/∂z=0孔隙水压力有效应力(1)土层单面排水3.固结微分方程求解在实用中常取第一项，即m=1得：

式中：TV——表示时间因数m——正奇整数1，3，5…；H——待固结土层最长排水距离(m)，单面排水土层取土层厚度。当α=1时4.固结度固结度Ut地基土在某一压力作用下，经时间t所产生的变形量与最终变形量之比。案例某路基为饱和粘土层,厚度为10m，在均布荷载作用下，在土中引起的附加应力近似梯形分布，土层顶面附加应力为p1=140kPa，底面附加应力p2=100kPa，设该土层的初始孔隙比e＝1，压缩系数a＝0.3MPa-1，压缩模量Es＝6.0MPa，渗透系数k＝1.8cm／年。把该粘土层当一层考虑分别求在顶面单面排水或双面排水条件下(1)加荷一年时的沉降量；(2)沉降量达156mm所需的时间。“”案例解：（1）求t=1y时的沉降量思路：

Ut

因粘土层中附加应力沿深度是梯形布的，若把粘土层当一层考虑计算最终沉降量，根据分层总和法的原理先求该土层附加应力均值：粘土层的最终沉降量案例粘土层的竖向固结系数(注意单位统一）对于单面排水条件下竖向固结时间因数根据，和Tv=0.12，因表4-8中未列出时的Ut与Tv关系，内插值求Ut不方便，故用式（4-51）计算得：案例则得t＝1年时的沉降量在双面排水条件下竖向固结时间因数（此处固结土层最大排水距离H取土层厚度的一半）由表4-8中的α=1，Tv=0.48内插得Ut=0.747%；那么t=1y时的沉降量：双面排水取土层厚度的一半案例2）求沉降量达到156mm所需的时间平均固结度为单面排水时同样，因表4-8中未列出时的Ut与Tv关系，内插值求Ut不方便，故用式（4-51）反算时间因数得：思路：

Tv查表得学习小结饱和土的渗透固结太沙基一维固结理论（一）基本假定

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