我的几个岩土方面的读书报告！ [复制链接]

谢谢楼主  再接再厉发好帖  呵呵

不错的资料,感谢了

软土变形问题读书报告
一．    沉降产生的问题
    建筑物的荷载通过基础传给地基，并在地基中扩散，由于土是可以压缩的，地基在附加应力的作用下，就必然会产生变形(主要是竖向变形)，从而引起建筑物基础的沉降或倾斜。
    地基变形的大小主要取决于两个方面，一个是建筑物基底压力p，它与建筑物荷载大小、基础底面面积、基础埋深及基础形状有关；另一方面取决于土的压缩性质。从工程意义上来说，地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降两类。当建筑物基础均匀下沉时，从结构安全的角度来看，不致有什么影响，但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用和美观。例如，造成设备管道排水倒流，甚至断裂等；当建筑物基础发生不均匀沉降时，建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜，影响使用和安
全，严重时甚至使建筑物倒塌。因此在不均匀或软弱地基上修建建筑物时，必须考虑地基的变形问题。
在J.Michael Duncan的“Limitation of Conventional Analysis of Consolidation Settlement”中，作者列出了固结沉降可能产生的一系列危害，以及预防这些危害的措施和如何治理这些危害。
正如所J.Michael Duncan说的，在软土上基础下沉几英尺很常见，所以估计未来沉降的大小和沉降速率就很重要，这样我们可以采取合适的设计来减少沉降或者避免沉降带来的破坏，可以创造并利用一些设备来估计沉降的发生和沉降速率，因为时间就是金钱。

二．土的压缩性
    土的压缩表现为竖向变形和横向变形，一般情况下以前者为主。
    土的压缩变形快慢与土的渗透性有关。在荷载作用下，透水性大的饱和无粘性上，压缩过程短，建筑物施工完毕时，可认为其压缩变形已基本完成；而透水性小的饱和粘性土，其压缩过程所
需时间长，需十几年甚至几十年压缩变形才稳定。饱和土体在外力作用下，压缩随则间增长的过程，称为土的同结，对于饱和粘性土而言，大的因结问题非常重要。
    不同的土压缩性有很大的差别，其主要影响因素包括土本身的性状(如土粒级配、成分、结构构造、扎隙水等)和环境因素(如应力历史、应力路线、温度等)。为了评价土的这种性质，通常采用室内侧限压缩试验(也叫做固结试验)和现场荷载试验来研究。

三．沉降产生原因和类型
1.引起地基沉降的可能原因
对于建筑物、构筑物以及桥梁等结构而言，设计中需预知其建成后将产生的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜，以判断地基变形值是否超过允许的范围，否则应采取相应的措施，保证结构主体的安全。
在李广信《高等土力学》P247中，作者列出建筑物沉降的可能原因，主要有建筑物荷重，环境荷载，不直接与荷载有关的其他因素，常涉及环境原因。现今常用的计算方法基本上是针对由荷重引起的那部分沉降的。非直接由荷重导致的沉降，需要靠慎重选址、地基预处理或其他结构措施来预防或减轻其减轻危害。
2.沉降的产生
饱和粘性土地基最终的沉降量从机理上来分析，是出三个部分组成的，如图1所示，即：
S＝S ＋S ＋S
式中  S ——瞬时沉降
      S ——固结沉降
      S ——次固结沉降

图1 地基表面某点总沉降量的三个分星示意图
（1）    瞬时沉降S
    瞬时沉降是在施加荷载后瞬时发生的。在很短的时间内，孔隙中的水来不及排出，因此对于饱和的粘性土来说，沉降是在没有体积变形的条件下产生的，这种变形实质上是通过剪应变引起的侧向挤山，是形状变形。因此这一沉降计算是考虑了侧向变形的地基沉降计算，而像分层总和法等实用的沉降计算方法则没有考虑这一过程。在单向压缩〔如薄压缩层地基上大面积均匀堆载)时出于没有剪应力，也就没有侧向变形．可以不考虑瞬时沉降这一分量。
（2）固结沉降S
固结沉降是在荷载作用下，孔隙水被逐渐挤出，孔隙体积逐渐减少，从而土体压密产生体积变形而引起的沉降，是粘性土地基沉降最主要的组成部分。
（3）次固结沉降S
次固结沉降是指超孔隙水压力消散为零，在有效应力基本上不变的情况下，随时间继续发生的沉降量，一般认为这是在恒定应力状态下，土中的结合水以粘滞流动的形态缓慢移动，造反水膜厚度相应地发生变化，使土骨架产生徐变的结果。
地基沉降计算

四．    地基沉降计算
1.    计算方法综述
  李广信在《高等土力学》中，列出了计算沉降的计算方法。可以归纳为以下几大类：
（1）    弹性理论法
将土体视为弹性体，测定其弹性常数，再用弹性理论计算土体
中的应力与土地变形量，此类方法应用较少。
（2）    工程实用法
这类方法是按弹性理论计算土体中的应力，通过试验提供各项变形参数，利用分层叠加原理，可以方便的考虑到土层的非均质、应力应变关系的非线性以及地下水位变动等实际存在地复杂因素。
（3）    经验法（现场试验法）
此类方法大多是采用现场测试借过，借经验相关关系，求得土的压缩性指标，再代入理论公式求解。
（4）    数值计算法
此类方法以有限元法求解。Roy E.Olson 在他的“Settlement of Embankments on Soft Clays“中，也简单的介绍了这类方法。这是值得进一步研究的课题。
2.    瞬时沉降计算
大比例尺的室内试验及现场实测表明，可以用弹性理论公式来分析计算瞬时沉降，对于饱和的粘性土在适当的应力增量情况下，弹性模量可近似地假定为常数，即：

式中，E和 为弹性模量及泊松比。
3.    固结沉降计算
在实用中可采用分层总和法等计算固结沉降．只是这些方法基于侧限假定，即按一维问题来考虑，与实际的二、三维应力状态不符，但出于确定压缩性指标等复杂困难，所以难以严格按二、三维应力状态考虑。
4.    次固结沉降计算
次固结引起的孔隙比变化可表示为：

式中：C 为次固结系数；
      t，t 为从固结开始起算的时间和主固结完成时的时间。
如果压缩土层的厚度为H，显然，在时间t时的地基的次压缩沉降可按下式估算
lg
式中， 为试样的起始孔隙比。
事实上这三种沉降并不能截然分开，而是交错发生的、只是某个阶段以一种沉降变形为主而已。不同的土，三个组成部分的相对大小及时间是不同的。例如，干净的粗砂地基沉降可认为是在荷载施加后瞬间发生的(包括瞬时沉降和固结沉降，此时已很难分开)，次固结沉降不明显。对于饱和软粘土．实测的瞬时沉降可占最终沉降量的30％－40％．次固结沉降量同固结沉降量相比往往是不重要的。但对于含有有机质的软粘土，就不能不考虑次固结沉降。

五．    估计沉降大小和沉降速率的困难
在J.Michael Duncan的“Limitation of Conventional Analysis of Consolidation Settlement”中，作者举了Bay Farm Island和Kansai International Airport 两个例子，说明了沉降能够精确的实际值，也说了估计沉降大小和沉降速率的困难。这些例子说明目前造成当今现状的主要原因在于：
1.    估计预固结压力的困难
场地的预固结压力的地值对于判断沉降有重要的作用。这是因为对于粘土来说，超过预固结压力的压力引起的压缩量是不超过预固结压力的压力引起的压缩量的10倍。
2.    在固结速率计算中选择 的困难
在控制沉降速率时，固结系数 是关键性参数，它直接影响孔压u的消散速率和地基地沉降与时间关系。 值愈大，在其他条件相同的情况下，土体完成固结所需的时间愈短。
传统固结理论假定 为常数，当用传统理论来估计沉降速率时，需要选择一个单独的 值。但是，用一个单一的 值来反映一系列荷载下的整个粘土层并不是简单的事情。
目前常采用时间平方根法和时间对数法，将试验曲线和对数曲线进行拟合以确定 值。在生产实践中，两种方法都采用。但要注意，无论采取哪一种方法得出的 值都只能作为近似值，因为这两种方法都是半经验法，而且试验土样不一定能够完全代表天然土层的情况（如天然土层中可能夹有很薄的砂层），实验条件也不完全符合实际条件（如土样薄、水力坡降太大，因而应变速率太大等）。此外，土在固结过程中密度不断变化，渗透系数k、压缩系数a、孔隙比e值都在改变， 值也在改变，因而选用 值时，还应考虑实际的荷载增量级。
3.    判断固结粘土层中的夹砂层是否提供内部排水的困难
夹砂层是否内部排水，对粘土的固结速率和沉降速率都有非常重要的影响。粘土层的夹砂层能够减少排水路径的长度，因而增加沉降的速率。但是目前岩土工程师必须依靠工程地质知识、钻孔详细记录、场地环境以及决策来对粘土层的内部排水作出合理的模型。发展一定数量的评估内部夹砂层排水的方法，对于提高沉降速率的预测精度有很大的帮助。
4.    传统固结理论的不足
传统固结理论是岩土工程界应用最广泛的理论之一。因为它包含固结的基本物理过程，运用在简单实验室的可测量性，还包括用手就可完成的计算，因而传统固结理论在岩土工程实践中广泛应用。即使现在很多方面先进的分析方法代替了传统固结理论，但是传统固结理论仍然是教学以及实践中最有效的工具。
传统固结理论的精确性受到以下三个方面的限制：
（1）    传统固结理论假定 值为常数。
（2）    土体为均匀连续各向同性的线弹性体。
（3）    固结中发生的应变均一。

六．    防止地基有害变形的措施
实践表明，绝对沉降量愈大，差异沉降往往亦愈大。因此，为减小地基沉降对建筑物可能造成的危害，除采取措施尽量减小沉降差外，应尽量减少沉降量。
减小地基沉降量可从内因和外因两个方面分析：
1.内因方面：地基土由三相组成，固体颗粒之间存在孔隙，在外荷载作用下孔隙发生压缩产生沉降。因此，为减小地基的沉降量，在修建建筑物之前，可预先对地基进行加固处理。根据地基土的性质、厚度结合上部结构特点和场地周围环境，可分别采用机械加密、强力夯实、换土垫层、加载预压、砂桩挤密、振冲及化学加固等措施，必要时可以来用桩基础或深基础。
2.外因方面：地基沉降由附加应力产生，因此减小基础底面的附加应力p ，可相应地减小地基沉降量。通常可采取使用轻型结构、轻型材料，尽量减轻上部结构自重，减少填土，增设地下室等措施减小基础底面附加压力。
减小沉降差的措施通常有以下几种：
（1）尽量避免复杂的平面布置，并避免同一建筑物各组成部分的高度以及作用荷载相差过多。
（2）在可能产生较大差异沉降的位置或分期施工的单元连接处设置沉降缝。
（3）在设计中因使上部荷载中心受压，均匀分布。
（4）加强基础的刚度和强度，如采用十字交叉基础、箱形基础。
（5）增加上部结构对地基不均匀沉降的调整作用，如在砖石承重结构墙体内设置封闭圈梁与构造柱，加强上部结构的刚度；将超静定结构改为静定结构，以加大对不均匀沉降的适应性。
（6）预留吊车轨道高程调整余地。
（7）妥善安排施工顺序，对高差较大、重量差异较多的建筑物相邻部位采用不同的施工进度；先施工荷重大的部分，后施工荷重轻的部分。
（8）防止施工开挖、降水不当恶化地基土的工程性质。
（9）控制大面积地面堆裁的高度、分布和堆载速率。
（10）人工补救措施。当建筑物已发生严重不均匀沉阵时可采取人工挽救措施。

先顶再说
好文章一定要顶起来

希望不是范范而谈
心得....

真的很不错

楼主学习方法很好  值得借鉴