在说地基变形与时候的瓜葛以前,咱们理当起首领会一下土力学中的一个经典观点,即饱和土有用应力道理。在经典土力学范围中,阐发地基变形与时候瓜葛时,一般都默许土体是饱和土。

饱和土是由固体颗粒骨架和布满此间的水构成的两相体。受外力后,总应力分为两部门承当:第一部门由土骨架承当,并经由过程颗粒之间的接触面举行应力的通报,称之为粒间应力,也称为有用应力′。第二部门由孔隙水来承当,经由过程连通的孔隙水通报,称之为孔隙水压力。以下图1所示,这就是饱和土有用应力道理。

图1 饱和土有用应力道理

土体在不受外荷载时也有孔隙水压力,此时孔隙水压力依照静水压力计较,是以称之为静孔隙水压力。当土体遭到外荷载时,也就是附加应力,按照饱和土有用应力道理,外荷载由孔隙水压力和土粒之间接触的有用应力承当,此时在原本的静孔隙水压力根本上会增长一部门孔隙水压力,这一部门就是超静孔隙水压力,以下图2,由于是因为外荷载引发的,是以称之为“超静”。

图2 超静孔隙水压力发生机理

土体的一维渗流凝结:土体的凝结进程,从本色上看就是土体遭到紧缩的进程,在紧缩的进程中土体的孔隙体积必定减小,土中的水份被排挤,是以土中水会呈现活动,是以凝结进程与土中水渗流痛痒相关,如图3,土体上概况感化一大面积荷载p,在紧缩进程中,因为底部是不透水岩层,土中水会被从上部挤压出来,因为只斟酌水的竖直标的目的活动,是以这个进程便是土体的一维渗流凝结。

图3 饱和土一维渗流凝结

土体在凝结进程可以由下图4来阐明:将弹簧应力比作土颗粒的有用应力,水压力比作土体中孔隙水压力。

图4饱和土凝结全进程

在时候即是0时刻,外加荷载P彻底由水来承当,由于此时弹簧将来得及紧缩,是以有用应力为0,超静孔隙水压力为P.

跟着时候流逝,水被挤出,弹簧紧缩,是以超静孔隙水压力减小,土体的有用应力增长,可是,特别必要注重的是,按照饱和土有用应力道理,土的有

用应力加超静孔隙水压力之和必定为P,由于外荷载稳定。

那时间趋势于无限,外荷载P会彻底被弹簧应力承当,此时超静孔隙水压力为0。有用应力为P。

上述进程便是饱和土渗流凝结全进程,由此可知:土体的凝结其实是超静孔隙水压力消失的进程。比方超静孔隙水压力消失了一半,凝结也就完成为了一半,即凝结度为50%,是以地基凝结度可以用超静孔隙水压力来计较。

[例]已知一饱和黏性土层厚度为10m,在大面积荷载感化下,加载后测出超静孔隙水压力为200kpa,加载后1年测得超静孔隙水压力为50kpa,地基的终极沉降量颠末计较为200妹妹,那末加载1年后地基沉降值为?

[解]

由渗流凝结道理可以晓得,凝结速率取决于孔隙水的排挤速率,若是土层加压后上下两个面均可以排水,明显比单面排水速率快;而砂土的浸透系数比力大,是以孔隙水较轻易排挤。以是凝结完成的时候分歧土体的

区分很是大,对付砂类土,可能必要几个小时便可,而对付黏性土,则可能长达数年。

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