土的固结及固结系数确定.ppt
《土的固结及固结系数确定.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土的固结及固结系数确定.ppt(22页珍藏版)》请在装配图网上搜索。
1、林 伟 岸,土的固结及固结系数确定,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,渗透固结理论是针对土这种多孔多相松散介质,建立起来的反映土体变形过程的基本理论。土力学的创始人Terzaghi教授于20世纪20年代提出饱和土的一维渗透固结理论,物理模型 太沙基一维渗透固结模型 数学模型 渗透固结微分方程 方程求解 理论解答 固结程度 固结度的概念,一维渗流固结理论,Terzaghi一维渗流固结模型,实践背景:大面积均布荷载,侧限状态的简化模型,处于侧限状态,渗流和土体的变形只沿竖向发生,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,钢筒 弹簧 水体 带孔活塞 活塞小孔大小,渗透固结过程,侧限条
2、件 土骨架 孔隙水 排水顶面 渗透性大小,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,Terzaghi一维渗流固结模型,p,附加应力: z=p 超静孔压: u=z=p 有效应力: z=0,附加应力:z=p 超静孔压: u 0,附加应力:z=p 超静孔压: u =0 有效应力:z=p,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,Terzaghi一维渗流固结模型,土层是均质且完全饱和 土颗粒与水不可压缩 水的渗出和土层压缩只沿竖向发生 渗流符合达西定律且渗透系数保持不变 压缩系数a是常数 荷载均布,瞬时施加,总应力不随时间变化,基本假定,基本变量,总应力已知,有效应力原理,超静孔隙水压力的时空
3、分布,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,土层超静孔压是z和t的函数,渗流固结的过程取决于土层可压缩性(总排水量)和渗透性(渗透速度),饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,微小单元(11dz) 微小时段(dt),土的压缩特性 有效应力原理 达西定律,渗流固结基本方程,土骨架的体积变化 孔隙体积的变化 流入流出水量差,连续性条件,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,固体体积:,孔隙体积:,dt时段内:,孔隙体积的变化流出的水量,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,dt时段内:,孔隙体积的变化流
4、出的水量,达西定律:,孔隙体积的变化土骨架的体积变化,u - 超静孔压,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,Cv 反映土的固结特性:孔压消散的快慢固结速度 Cv 与渗透系数k成正比,与压缩系数a成反比; 单位:cm2/s;m2/year,粘性土一般在 10-4 cm2/s 量级,固结系数:,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,数 学 模 型,方程求解 - 解题思路,反映了超静孔压的消散速度与孔压沿竖向的分布有关 是一线性齐次抛物型微分方程式,与热传导扩散方程形式上完全相同,一般可用分离变量方法求解 其一般解的形式为: 只要给出定解条件,求解渗透固结方程,可得
5、出u(z,t),渗透固结微分方程:,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,0 z H: u=p,z=0: u=0 z=H: uz,0 z H: u=0,初始条件 边界条件,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,方程求解 边界条件,微分方程:,初始条件和边界条件,为无量纲数,称为时间因数,反映超静孔压消散的程度也即固结的程度,方程的解:,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,方程求解 方程的解,从超静孔压分布u-z曲线的移动情况可以看出渗流固结的进展情况 u-z曲线上的切线斜率反映该点的水力梯度水流方向,思考:两面排水时如何计算?,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结
6、理论,方程求解 固结过程,方程的解:,双面排水的情况,上半部和单面排水的解完全相同 下半部和上半部对称,饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论,方程求解 固结过程,饱和土体的渗流固结理论 - 固结系数确定方法,固结系数确定方法,固结系数 Cv为反映固结速度的指标, Cv 越大,固结越快,确定方法有四种:,直接计算法 直接测量法 时间平方根法经验方法 时间对数法经验方法,固结方程:,直接计算法,k与a均是变化的 Cv在较大的应力范围内接近常数 精度较低,压缩试验 a 渗透试验 k,饱和土体的渗流固结理论 - 固结系数确定方法,直接测量法,压缩试验 S-t曲线,因为 Ut=90% Tv=0.848,由于次固结,S不易确定 存在初始沉降,产生误差,饱和土体的渗流固结理论 - 固结系数确定方法,Ut60%时二线基本重合,之后逐渐分开 按(2)式,U=0.9 按(1)式,U=0.9,时间平方根法,饱和土体的渗流固结理论 - 固结系数确定方法,绘制压缩试验S-t1/2 曲线 做近似直线段的延长线交S轴于S0,即为主固结的起点,dS为的初始压缩量 从S0作直线S0A,其横坐标为直线的1.15倍 直线S0A与试验曲线之交点A所对应的t值为t90,饱和土体的渗流固结理论 - 固结系数确定方法,时间平方根法,时间对数法?自学,
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 高考生物一轮复习-1-3-2物质出入细胞的方式ppt课件-教科版
- 高考历史必修一第七单元复习课件
- 串联电路的特点1课件
- 平抛运动教学ppt课件
- 串联电路电压的特点课件
- 高考数学(文)一轮复习名师公开课省级获奖ppt课件正弦定理和余弦定理(湘教版)
- 高考生物一轮复习-1-3-1细胞与能量、酶ppt课件-教科版
- 高考生物一轮复习-1-4-3减数分裂和受精作用ppt课件-教科版
- 串联质谱气相色谱质谱结果解读培训课件
- 平行四边形的判定优秀ppt课件
- 高考数学-6.3二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题配套ppt课件-理-新人教A版
- 高二英语下学期单词讲解课件
- 高考数学-4-3三角函数的图像与性质ppt课件-理
- 串联型晶体管稳压电源课件
- 平行四边形的面积公开课一等奖课件