补充资料：土的固结与沉降

土的固结与沉降
consolidation and settlement of soil

t LJ de gLJJIe yu eher1Jlong土的固结与沉降(consolidation and Sett-lement of 5011)固结是饱和土体在应力作用下，水从孔隙中排出，压缩变形量随时间而增长的全过程。沉降是在应力作用下土体发生压缩或剪切变形而引起的垂直位移。在饱和土固结过程中，开始作用的应力全部由孔隙水所承担，随着孔隙水的排出和体积的压缩，土中超孔隙水压力消散，粒间有效应力相应增长，直至超孔隙水压力全部转化为有效应力为止。固结的快慢取决于土的渗透性和排水条件，透水性低、排水途径长则固结过程慢。所有粗粒土和低饱和度的细粒土，在应力作用下的固结过程极快;而对饱和或接近饱和的细粒土则需考虑固结过程中其力学性质的相应变化。 土的固结 (l)主固结与次固结。主固结是超孔隙压力消散和有效应力增长的过程。在主固结结束后，在有效应力基本不变情况下，由于土骨架蠕变而引起的缓慢体积压缩过程称为次固结。对软勃土、淤泥等土层，次固结引起的沉降量可占较大比重，不可忽视。 (2)先期固结压力和超固结比。土体内某点在历史上曾经受过的最大垂直压力称为先期固结压力P。，可以从压缩试验的产logP曲线上求得。它和该点现有的有效垂直压力P。之比称为超固结比伙了R。‘x〕R一1为正常固结，表示土体在上覆土重压力下正好完全固结;‘灭，R>1为超固结，表示土体在历史上曾承受过的最大压力超过现存的上覆土重压力洲〕(〕R<1为欠固结，表示土体在上覆土重压力下尚未完全固结。这3种不同固结历史的土的固结和压缩特性有很大差别。 (3)固结理论。用于进行土体在应力作用下孔隙水压力消散过程的计算。常用的是K.太沙基(K.Te-rzaghi)的单向固结理论，它假设:土是均质、饱和的;土骨架和水是不可压缩的;固结过程中土的渗透系数k和压缩系数a之比为常数;渗流服从达西(H.P.G.Darcy)定律;载荷瞬时施加;只能沿垂直方向单向排水和发生压缩。由此导出固结微分方程。.典_鱼 了护咨~IJ(1)方程的解为 u一f(，I’v .2)(2)式中“为研究点的超静水压力;:为研究点在地面以下深度;t为瞬时加载后经历的时间;Cv一k(l+。l)/(y、a)为固结系数，了，为水的容重，尸、为土层固结前的初始孔隙比;T，一Cvt/HZ为时间因子.月为最大排水距离。用上式解出某一时刻t时z深度处某点的孔隙水压力，它与固结前的起始孔隙水压力之比为l时刻该点的固结度，再根据各点的固结度算出整个土层的平均固结度。 M.A.比奥(M.A.Bi以)于1941年提出了三向固结理论。该理论考虑了三向变形、三向排水条件及土体内主应力和为非常数的特点.将变形和渗流祸合而得出精确解。

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