内容发布更新时间 : 2024/4/27 6:42:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

６. 按如图所示的资料，计算并绘出地基土的自重应力沿深度分布的曲线。当地下水位从1.70m降到-1.80m时，自重应力分布有何变化？

７. 如图所示基础作用着均布荷载P?300kPa，试用角点法计算A、B、C、D四点下4m处的附加应力。

８. 如图某地基作用着均布荷载P1、P2，试用角点应力系数写出计算地基中A点下附加应力的表达式，以及计算A点下5m处的附加应力时查表所用的数据。

９. 已知某一矩形基础，宽为2m，长为4m ，基底附加压力为80 kN/m2 ，角点下6m处竖向附加应力为

12.95kN/m2 ，现另一基础，宽为4m，长为8m ，基底附加压力为90 kN/m2 ，试问该基础中心线下，6m处竖向附加应力为多少？

１０. 有一基础埋置深度d=1.5m ，建筑物荷载及基础和台阶土重传至基底总压力为100 kN/m2 ，若基底

以上土的重度为18 kN/m2 ，基底以下土的重度为17 kN/m2 ，地下水位在地表处，则基底竖向附加应力为多少？

1１. 在砂土地基上施加一无穷均布的填土，填土厚2m ，重度为16kN/m3 ，砂土的重度为18kN/m3， 地

下水位在地表处，则5m深度处作用在骨架上的竖向应力为多少？

第四章 土的压缩性及固结理论

本章节包括土的压缩性与压缩指标、土的单向固结理论、地基的最终沉降计算等知识点。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，要求掌握土的压缩性指标、沉降计算方法及沉降与时间的关系。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉并分析理解教材内容，记忆相关的定义、分类并掌握其内涵，结合自己生活实践经验并通过相关试验操作，深刻理解把握本章内容，熟悉相应知识点重要公式及题型要熟记，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】土的压缩性与压缩性指标

１．土的压缩试验（看书）

要求掌握试验的基本原理，熟悉操作过程，了解数据处理方法。 ２．压缩曲线与压缩性指标

（ 1 ）、曲线与压缩系数

压缩试验后，绘制 e — p曲线如图 4 — 3 所示。两点 M 1 和 M 2 之间的直线段非常重要，其斜率为：

式中：

为曲线的斜率，定义为压缩系数，无量纲。将 a 的表达式代人方程 (4 — 1) ，得：

上式是计算压缩量的一个重要公式。

压缩系数

通常用来评估土的压缩性：如果

≥ 0.5MPa — 1，属高压缩性土；如果

<0.1MPa －1，属低压缩性土；如果介于 0.1 — 0.5之间，属于中等压缩性土。

图7.15 e--p曲线

（ 2 ）、

曲线与压缩指数

曲线，它们之间的线性关系如图所示。这条曲线称为

将孔隙比 e 和垂直压力的对数绘制成 初始固结线，其斜率称为压缩指数，用

表示：

代入方程（ 4 － 1 ）式得， 为：

这是求地基压缩沉降量的另一形式。

图7.16

变化在 0.2 ～ 0.8 之间。如果

曲线

>0.4 ，属于高压缩性土。

<0.2 ，属于低压缩性土；如果

（ 3 ） 、侧限压缩模量和体积压缩系数 根据

曲线，可以求得另一个压缩性指标——压缩模量

。它的定义是土在完全侧限条件下的

竖向附加应力与相应的应变增量之比值，可根据下式计算：

土的压缩模量 是以另一种形式表示土的压缩性指标。如果 ＜ 4MPa ，属于高压缩性土； ＞

20MPa ，属于低压缩性土； 在 4 ～ 20MPa 之间，属于中等压缩性土。

，它

土的压缩模量越小，土的压缩性越高。还有一个很重要的压缩性指标为土的 体积压缩系数

的定义是土体在侧限条件下体积应变与竖向压应力增量之比，即在单向压力增量作用下土体单位体积的变化，有：

（ 4 ） 、土的回弹曲线与再压缩曲线 在室内压缩试验过程中，如加压到某一值

,相反地，逐级进行卸压，则可观察到土样的回弹。若测

得其回弹稳定后的孔隙比，则可绘制相应的孔隙比与压力的关系曲线 ( 如图中 bc 曲线所示 ) ，称为 回弹曲线 ( 或膨胀曲线 ) 。由于土样已在压力

作用下压缩变形，卸压完毕后，土样并不能完全恢复到

相当于初始孔隙比 e 的 a 点处，这就显示出土的压缩变形是由 弹性变形 和 残余变形 两部分组成的，而且以后者为主。如重新逐级加压，则可测得土样在各级荷载下再压缩稳定后的孔隙比，从而绘制再压缩曲线，如图中 cdf 所示。其中 df 段象是 ab 段的延续，犹如其间没有经过卸压和再压过程一样。在半对数曲线中也同样可以看到这种现象。

某些类型的基础，其底面积和埋深往往都较大，开挖基坑后地基受到较大的减压 ( 应力解除 ) 作用，因而发生土的膨胀，造成坑底回弹。因此，在预估基础沉降时，应该适当考虑这种影响。 1 、土的变形模量

土的压缩性指标，除从室内压缩试验测定外，还可以通过现场原位测试取得。例如可以通过载荷试验或旁压试验所测得的地基沉降 ( 或土的变形 ) 与压力之间近似的比例关系，从而利用地基沉降的弹性力学公式来反算土的变形模量。

地基土载荷试验是工程地质勘察工作中的一项原位测试。试验前先在现场试坑中竖立载荷架，使施加的荷载通过承压板 ( 或称压板 ) 传到地层中去，以便测试岩、土的力学性质，包括测定地基变形模量、地基承载力以及研究土的湿陷性质等。 变形模量

可由下式计算：

2 、压缩模量与变形模量之间的关系

如上所述，土的变形模量是在无侧限条件下取得的，而压缩模量则是在完全侧限条件下测得的，二者在理论上是完全可以互换的。

地基中土体的受力状况属轴对称问题，于是有 ――土的侧压力系数

在地基中土体不允许侧向膨胀条件，即

，由虎克定律则有

由于

故

根据压缩试验的侧限压缩条件

则有：

必须指出，上式仅仅是 响，和

和 理论关系。实际上，由于试验过程中土样的扰动、加载速率等的影

并不完全具有上述关系。

【知识点2】土的单向固结理论