2010年一級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)輔導(dǎo):地基設(shè)計(jì)中沉降計(jì)算的理論根據(jù)

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理論根據(jù)
    土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的性能,有關(guān)研究結(jié)果表明,作為三相系的土,在工程實(shí)踐中常達(dá)到的壓力(約<600KPa=作用下,土粒本身和孔隙中的水、氣壓縮量極小,可忽略不計(jì),但在外荷作用下,土體中土粒間原有的聯(lián)結(jié)可能受到削弱或破壞,從而產(chǎn)生相對(duì)的移動(dòng),土粒重新排列,相互擠緊從而導(dǎo)致土體孔隙中的部分水、氣將被排出,土的孔隙體積便因此縮小,導(dǎo)致土體體積變小,其壓縮量隨時(shí)間增長(zhǎng)的過(guò)程,稱(chēng)為土的固結(jié)。固結(jié)問(wèn)題和固結(jié)特性是作為多相介質(zhì)的土體所特有的區(qū)別其它工程材料的一個(gè)獨(dú)特性質(zhì)。
    對(duì)一般粘性土而言,通常所說(shuō)的基礎(chǔ)沉降一般都是指固結(jié)沉降,目前在工程中廣泛采用的計(jì)算方法是以無(wú)側(cè)向變形條件下的單向壓縮分層總和法,首先確立應(yīng)力--應(yīng)變關(guān)系,廣泛采用材料力學(xué)中的廣義虎克定律,即土體的應(yīng)力與應(yīng)變假定為線性關(guān)系,這里的壓縮模量Es或變形模量E0的地位(三維條件下還有土的側(cè)膨脹系數(shù)即泊松比u)均相當(dāng)于虎克定律中的楊氏模量的地位和作用。但是土體畢竟不是理想彈性體,從土的室內(nèi)壓縮試驗(yàn)中的土的回彈、再壓曲線可知,土體的變形是由彈性變形和塑性變形兩部份組成,所以回彈曲線與再壓曲線能構(gòu)成一個(gè)迥滯環(huán),同時(shí)應(yīng)力的狀態(tài)、大小以及排水條件等的不同,均會(huì)使土的變形(沉降)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致計(jì)算的變形參數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的改變,且使理論計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)生差異,這樣,即使是最接近實(shí)際的三維變形狀態(tài)并考慮土體固結(jié)過(guò)程中的側(cè)向變形時(shí),理論計(jì)算的沉降值也必須用沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)ms進(jìn)行修正,這些變形計(jì)算參數(shù)可通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法確定。