《土中应力计算》PPT课件.ppt

3.1 土的自重应力土的自重应力3.2 基底压力基底压力 3.3 地基附加应力地基附加应力3.4 有效应力原理有效应力原理一、土中应力分类：一、土中应力分类：按起因分自重应力与附加应力按起因分自重应力与附加应力 u 自重应力自重应力由由土土体本身重量产生的应力体本身重量产生的应力称为自重应力。称为自重应力。u 附加压力附加压力土体土体在外荷载在外荷载作用产生，在土体中产生的应作用产生，在土体中产生的应力增量。（包括建筑物荷载、车辆荷载、水流的渗透力、地力增量。（包括建筑物荷载、车辆荷载、水流的渗透力、地震荷载等）。震荷载等）。它是引起土体变形或地基变形的主要原因它是引起土体变形或地基变形的主要原因。u自重应力两种情况自重应力两种情况 （1）在自重作用下已经完成压缩固结，自重应力不再引起）在自重作用下已经完成压缩固结，自重应力不再引起土体或地基的变形；土体或地基的变形；（2）土体在自重作用下尚未完成固结，它将引起土体或地）土体在自重作用下尚未完成固结，它将引起土体或地基的变形。基的变形。u 土中某点总应力土中某点总应力=土中某点的自重应力土中某点的自重应力+附加应力附加应力4.1 概 述一、按应力传递方式分一、按应力传递方式分有效应力有效应力与与孔隙应力孔隙应力u 有效应力有效应力土粒所传递的粒间应力。土粒所传递的粒间应力。u 孔隙应力孔隙应力土中水和气体所传递的应力。水传递的应力土中水和气体所传递的应力。水传递的应力称为孔隙水压力；气体传递的应力称为孔隙气压力；称为孔隙水压力；气体传递的应力称为孔隙气压力；在饱和土中有孔隙气压力吗？在饱和土中有孔隙气压力吗？二、土的特性及应力计算方法连续介质假设连续介质假设土是三相体，而不是连续介质，研究沉土是三相体，而不是连续介质，研究沉 降和承载力时认为土体是连续的；降和承载力时认为土体是连续的；线弹性体假设线弹性体假设土为非均质性和非理想弹性体的影响。土为非均质性和非理想弹性体的影响。在实际工程中，外部荷载引起土中的应在实际工程中，外部荷载引起土中的应 力水平较低，应力与应变关系接近线性力水平较低，应力与应变关系接近线性 关系，因而可采用弹性理论公式。关系，因而可采用弹性理论公式。均质、等向假设均质、等向假设土体为各向异性，但当土层性质变化土体为各向异性，但当土层性质变化 不大时可看为均质、等向体。不大时可看为均质、等向体。3.1 土的自重应力土中应力自重应力自重应力(geostatic stress)附加应力附加应力(additional stress)土体受自身重力作用而存在的应力土体受自身重力作用而存在的应力土体受外荷载以及地下水渗流、地震等作用而附加产生的应力土体受外荷载以及地下水渗流、地震等作用而附加产生的应力增量增量假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深度和水假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限延伸的，即把地基看成是均质的线性变形半空平方向上都是无限延伸的，即把地基看成是均质的线性变形半空间（间（half spacehalf space），这样就可以直接采用弹性力学中关于弹性半），这样就可以直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。空间的理论解答。计算方法应力符号约定正应力：压为正，拉为负正应力：压为正，拉为负剪应力：逆时针为正，顺时针为负剪应力：逆时针为正，顺时针为负应力沿坐标轴的方向与其作用面外法应力沿坐标轴的方向与其作用面外法线沿坐标轴的方向一致时为正，否则线沿坐标轴的方向一致时为正，否则为负为负应用弹性力学理论时应用摩尔圆时4.1 概 述土中应力天然地面z1线天然地面任意深度天然地面任意深度z处水平面上的竖直自重应力。处水平面上的竖直自重应力。天然地面任意深度天然地面任意深度z处竖直面上的水平自重应力。处竖直面上的水平自重应力。K0土的侧压力系数或静止土压力系数。由实测或经验公式确定。土的侧压力系数或静止土压力系数。由实测或经验公式确定。如：如：天然地面任意深度天然地面任意深度z处土单元体的剪应应力。处土单元体的剪应应力。zAA由土柱的重量由土柱的重量W=竖向应力合力竖向应力合力13.1 土中自重应力3.1.1 均质土中自重应力注：注：（1）计算点在地下水位以下，由于水对土体有浮力作用，则水下部）计算点在地下水位以下，由于水对土体有浮力作用，则水下部分自重应力计算用分自重应力计算用有效重度（浮容重）有效重度（浮容重）计算；计算；（2）当位于地下水位以下的土为坚硬不透水层，在坚硬不透水层土中只含有）当位于地下水位以下的土为坚硬不透水层，在坚硬不透水层土中只含有结合水，计算不透水层顶面及以下的自重应力时按上覆土层的水重总量计算。即结合水，计算不透水层顶面及以下的自重应力时按上覆土层的水重总量计算。即采用采用饱和容重计算饱和容重计算。3.1 土中自重应力3.1.1 均质土中自重应力地下水位面不透水层面h1h2h3h4z 成层土中自重应力3.1 土中自重应力不透水层顶面及层面以下按上覆水土总重计算地下水下降，有效自重应力增大地下水下降，有效自重应力增大Zczhrwh原地下水位变动后地下水位3.1.3 地下水位升降时的土中自重应力h原地下水位变动后地下水位rwh地下水上升，有效自重应力减小地下水上升，有效自重应力减小讨论题：讨论题：地下水对地基的影响，利用及防治地下水对地基的影响，利用及防治3.1 土中自重应力例题例题31 某建筑场地的地质柱状图和土的有关指标列于例图某建筑场地的地质柱状图和土的有关指标列于例图21中。试计算地中。试计算地面下深度为、面下深度为、5m和和9m处的自重应力，并绘出分布图。处的自重应力，并绘出分布图。解解 本例天然地面下第一层粉土厚本例天然地面下第一层粉土厚6m，其中地下水位以上和以下的厚度分别，其中地下水位以上和以下的厚度分别为为3.6 m和，第二层为粉质粘土层。依次计算、和，第二层为粉质粘土层。依次计算、5m、6m、9m各深度处的土中各深度处的土中竖向自重应力，计算过程及自重应力分布图一并列于例图竖向自重应力，计算过程及自重应力分布图一并列于例图35中。中。图图3-1柔性基础柔性基础（一）柔性基础（一）柔性基础 柔性基础的抗弯刚度很小，可以柔性基础的抗弯刚度很小，可以随地基的变形而任意弯曲随地基的变形而任意弯曲（a)荷载均布时，基底压力分布与荷载 形式一致。（b)沉降中央大，边缘小。要使沉降均匀，基底应力 p(x,y)=常数(a)(b)u基底压力基底压力作用于基础底面传至地基的单位面积压力，又称接触压力。作用于基础底面传至地基的单位面积压力，又称接触压力。u影响基底压力的分布和大小的因素影响基底压力的分布和大小的因素建筑物荷重建筑物荷重 基础基础 地基地基在地基与基础的在地基与基础的接触面上产生的压力接触面上产生的压力 （地基作用于基础底面的反力）（地基作用于基础底面的反力）3.2 基底压力3.2.1 基底压力的分布规律刚性基础刚性基础 刚性基础的抗弯刚度很大，受荷刚性基础的抗弯刚度很大，受荷后原来是平面的基底沉降后仍然保持后原来是平面的基底沉降后仍然保持平面。基底压力分布形式有以下三种平面。基底压力分布形式有以下三种（二）刚性基础（二）刚性基础3.3 基底压力3.2.1 基底压力的分布规律圆形刚性基础模型底面反力分布图(a)在砂土上（无超载）（b)在砂土上（有超载）（c）在硬黏土上（无超载）（d）在硬黏土上（有超载）3.2 基底压力3.2.1 基底压力的分布规律抛物线形马鞍形布森涅斯克解布森涅斯克解假定：地基是半无限弹性假定：地基是半无限弹性体，基础底面没有摩擦力。体，基础底面没有摩擦力。xP(x)Bx=0 x=B/2计算值实测值应力重分布（1）条形基础的接触压应力（2）长方形基础的接触压应力）长方形基础的接触压应力LyxQ（3）圆形基础的接触压应力）圆形基础的接触压应力B简化计算简化计算pQ计算值计算值实测值实测值简化计算简化计算基底压力按直线分布简化计算3.2 基底压力3.2.2 基底压力的分布规律1.中心荷载下的基底压力中心荷载下的基底压力FGdA=b lp室内地坪室内地坪室外地坪FGdp内墙或内柱基础内墙或内柱基础外墙或外柱基础外墙或外柱基础F上部结构作用在基础上的竖向力标准上部结构作用在基础上的竖向力标准组合组合G基础及其上回填土重基础及其上回填土重一般取地下水位以下应扣除水的浮力，取A基底面积基底面积,对于条形基础沿对于条形基础沿长度方向取长度方向取1 1单位长度的截条计单位长度的截条计算，此时公式中的算，此时公式中的A改为改为1,F及及G则为基础截条的相应值。则为基础截条的相应值。A=b l计算地坪3.2 基底压力3.2.2 基底压力的简化计算2.偏心荷载下的基底压力偏心荷载下的基底压力lbyxeF+Gel/6大偏心pmaxpmaxpmink3k=3(l/2 e)式中：式中：M作用于矩形基底力矩设计值作用于矩形基底力矩设计值 W基础底面的抵抗矩基础底面的抵抗矩e偏心荷载的偏心矩偏心荷载的偏心矩在上式中，当在上式中，当 e=l/6时时，pmin=0当当el/6时时，pmin0，此时属于大偏心此时属于大偏心按下式计算按下式计算M或3.2 基底压力3.2.2 基底压力的简化计算室内室外F=830kNGM1m0.7m0.6ml=3mb=1.5mF+Ge例：求M、时的基底压力。解：pmaxpminpmax3k=2.5m室内室外F=830kNGM1m0.7m0.6ml=3mb=1.5mF+Ge 矩形基础在双向偏心双向偏心荷载作用下，若 则矩形基底边缘四个角点处的压力可由下式计算yxlbF+GMyMxpminpmaxp2p1式中式中Mx，My荷载合力分别对矩形基荷载合力分别对矩形基底底x，y对称轴的力矩，对称轴的力矩，Wx，Wy基础底面分别对基础底面分别对x，y轴的轴的抵抗矩，抵抗矩，m32.偏心荷载下的基底压力偏心荷载下的基底压力3.2 基底压力3.2.2 基底压力的简化计算FG天然地面基础底面dpp0A基底压力基底平均附加压力式中P P0 0 基底附加压力，由于建筑物的建设，基底在原自重应力基础基底附加压力，由于建筑物的建设，基底在原自重应力基础 上新增加的压应力上新增加的压应力,kPa,kPa。土中自重应力标准值，土中自重应力标准值，kPa基底以上土的天然土层重度的加权平均值，地下水位以下取有基底以上土的天然土层重度的加权平均值，地下水位以下取有 效重度。效重度。d d 基础埋深，从天然地面算起，基础埋深，从天然地面算起，m。3.2 基底压力3.2.3 基底附加压力c没有考虑基底土的回弹，是近似。浅基础可以，深基础为(0,1)cM(x、y、z）3.3 地基附加应力布辛奈斯克解布辛奈斯克解假设地基土为弹性半空间体假设地基土为弹性半空间体xzy半空间表面P1885年，J.Boussinesq提出了公式求解弹性半空间表面作用一竖向集中力时地基中任意点的应力和位移解1882年，V.Cenitti提出了求解弹性半空间表面作用一水平集中力时地基中任意点的应力和位移解1936年，R.Mindlin提出了弹性半空间内某一深度处作用一竖向集中力时地基中任意点的应力和位移解yzxopMxyzrRM 3.3 地基附加应力3.3.1 竖向集中力作用时的地基附加应力1.布辛奈斯克解布辛奈斯克解直角坐标系下的应力分量xyzopRM(x,y,z)z 3.3 地基附加应力3.3.1 竖向集中力作用时的地基附加应力1.布辛奈斯克解布辛奈斯克解式中：当z=0时,地表沉降为地表沉降为E：土的弹性模量弹性模量，土力学中称为土的变形模量变形模量E0 3.3 地基附加应力3.3.1 竖向集中力作用时的地基附加应力1.布辛奈斯克解布辛奈斯克解 在地基上作用一集中力p=100kN，要求确定：（1）在地基中z=2m的水平面上，水平距离r=0、1、2、3、4m处各点的附加应力 值，并绘出分布图；（2）在地基中r=0的竖直线上距地基表面z=0、1、2、3、4m处各点的附加应力 值，并绘出分布图；z=2mp=100kN1m2m3m4m1m2m3m4m解解（1）由公式由公式计算表见下页，计算结果绘计算表见下页，计算结果绘于图中于图中11.9（kPa)同理（同理（2）计算表见下页，计）计算表见下页，计算结果绘于图中算结果绘于图中3kPap=100kN例题例题（集中荷载作用下地基中的附加应力分布）（集中荷载作用下地基中的附加应力分布）Excel计算表计算表（1）在地基中）在地基中z=2m的水平面上，不同深度处的附加应力的水平面上，不同深度处的附加应力（2）在荷载作用点下不同深度处的附加应力）在荷载作用点下不同深度处的附加应力例题例题例题例题（3）取附加应力为10、5、2、1kpa，反算在地基中z=2m的水平面上的r值和在r=0的竖直线上的z值，并绘出4个附加应力等值线。100KN51021在竖向集中力作用下，地基附加应力越深越小，越远越小，z=0为奇异点，无法计算附加应力 3.3 地基附加应力3.3.1 竖向集中力作用时的地基附加应力1.布辛奈斯克解布辛奈斯克解 3.3 地基附加应力3.3.1 竖向集中力作用时的地基附加应力2.等代荷载法等代荷载法 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力1、均布的矩形荷载、均布的矩形荷载角点下垂直附加应力角点下垂直附加应力1、均布的矩形荷载、均布的矩形荷载 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力令令l为长边b为短边角点应力系数角点下垂直附加应力角点下垂直附加应力令令+=)1)(arcsin1)1)()12(212222222222nnmmnmnnmnmmncpa1、均布的矩形荷载、均布的矩形荷载 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力角点下垂直附加应力角点下垂直附加应力任意点下垂直附加应力任意点下垂直附加应力（1）计算点在荷载面内）计算点在荷载面内（2）计算点在荷载面外）计算点在荷载面外ABDCFEIHGABCDEFGHJ1、均布的矩形荷载、均布的矩形荷载 4.4 地基附加应力4.4.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力（3）计算点荷载面边缘）计算点荷载面边缘ABCDIE（4）计算点在荷载面边缘外）计算点在荷载面边缘外ABCDEFGHJ任意点下垂直附加应力任意点下垂直附加应力1、均布的矩形荷载、均布的矩形荷载 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力4m5mF=1940kNP0=100kPad1m1m1m1m1m1m1m1m1m 以角点法计算图中矩形基础中心点下不同深度处的附加应力解解(1)计算基底附加应力计算基底附加应力p0基础及其上回填土的总重基础及其上回填土的总重基底压力平均设计值基底压力平均设计值基底平均附加应力设计值基底平均附加应力设计值100kPa957554392821171391m例题例题注意到这是角点下的计算公式，按1/4面积计算，然后叠加。(2)计算基础中心点下不同深度处的附加应力计算基础中心点下不同深度处的附加应力例题例题角点下中心点下下面的Excel计算表中取例题例题Excel计算表计算表A4m5mF=1940kNP0=100kPa1m1m1m1m1m1m1m1m1m95755439282117139 当有相邻基础如图,面积 荷载相同,求基础A中心线下的垂直附加应力.计算结果见图1m例题例题不考虑相邻基础影响的分布线考虑了相邻基础影响的分布线相邻基础的影响分布线 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力2、三角形分布的矩形荷载、三角形分布的矩形荷载角点角点1下的垂直附加应力下的垂直附加应力b为沿三角形分布荷载方向的边长角点1的应力系数角点角点1下的垂直附加应力下的垂直附加应力 4.4 地基附加应力4.4.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力2、三角形分布的矩形荷载、三角形分布的矩形荷载令令角点角点2下的垂直附加应力下的垂直附加应力 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力2、三角形分布的矩形荷载、三角形分布的矩形荷载=3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力2、三角形分布的矩形荷载、三角形分布的矩形荷载lZbM（0，0，Z）p11122梯形分布矩形荷载下的附加应力梯形分布矩形荷载下的附加应力怎么计算？怎么计算？想一想：想一想：p2r0pozz 3.3 地基附加应力3.3.2 矩形荷载和圆形荷载作用时的地基附加应力 3、均布的圆形荷载、均布的圆形荷载 4.4 地基附加应力4.4.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 1、线荷载、线荷载 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2、均布的条形荷载、均布的条形荷载l(510)b可看成是条形基础注意坐标设置P12b主应力大小主应力大小主应力方向主应力方向主应力线主应力线最大剪应力最大剪应力线线 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2、均布的条形荷载、均布的条形荷载 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2、均布的条形荷载、均布的条形荷载l(510)b可看成是条形基础令令 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2、均布的条形荷载、均布的条形荷载 某条形基础底面宽度b=1.4m,作用于基底的平均附加应力p0=200kPa，要求确定（1）均布条形荷载中点下中点下地基附加应力 的分布图。（2）深度和深度和处水平面上 的 分布图。（3）在均布条形荷载边缘外荷载边缘外处地基下面的 分布图。b基底平面P0=200kPa20016411080615029242827231461437821106155412717例题例题 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 2、均布的条形荷载、均布的条形荷载有什么规律？按公式（）计算，上面的计算中，L1，L2如图所示。L1L2p pP P解：解：由公式（）每隔取一计算点，分别表算见下页，结果见图示。3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力（1）计算中点下中点下地基中的附加应力 （2）计算z=2m深度处地基中的附加应力（3）计算深度z处地基中的附加应力（4）计算x不同深度处地基中的附加应力也可由公式求解u均布条形荷均布条形荷载载下地基中附加下地基中附加应应力分布力分布规规律：律：1 1、z z不不仅发仅发生在荷生在荷载载面面积积之下，而且分布在荷之下，而且分布在荷载载面面积积以外相当大的范以外相当大的范围围之下，即地基附加之下，即地基附加应应力的力的扩扩散分布；散分布；2、在离基、在离基础础底面（地基表面）不同深度底面（地基表面）不同深度z处各个水平面上，以基底中心点处各个水平面上，以基底中心点下轴线处的下轴线处的z最大，随着距离中轴线愈远愈小；最大，随着距离中轴线愈远愈小；3、在荷、在荷载载分布范分布范围围内任意点沿垂内任意点沿垂线线的的z值，随深度愈向下愈小。值，随深度愈向下愈小。3、三角形分布的条形荷载、三角形分布的条形荷载 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力4、均匀分布水平荷载、均匀分布水平荷载 3.3 地基附加应力3.3.3 线荷载和条形荷载作用时的地基附加应力 3.3 地基附加应力3.3.4 地基附加应力等值线（应力泡）条形荷载z影响深度大方形荷载z 影响深度次之圆形荷载z 影响深度最小有什么规律？3.3 地基附加应力3.3.4 地基附加应力等值线（应力泡）条形荷载xz条形荷载x条形荷载z有什么规律？1、在相同条件下，在相同深度、在相同条件下，在相同深度处处，空，空间问题产间问题产生的附加生的附加应应力比平面力比平面问题问题的小；的小；2、基、基础础下地基土的下地基土的侧侧向向变变形主要形主要发发生于浅生于浅层层；3、基、基础边缘础边缘下的土体容易下的土体容易发发生剪切破坏。生剪切破坏。3.3 地基附加应力3.3.5 非均质和各向异性地基中的附加应力同种土，变形模量可能随深度增大而增大，属非均质地基O K 费洛列希，（1926）u非均非均质质或各向异性地基与均或各向异性地基与均质质各向同性地基相比各向同性地基相比较较，竖竖向向应应力力将有将有两种情况：两种情况：对于双层地基的应力分布问题。有两种情况：（对于双层地基的应力分布问题。有两种情况：（1）坚硬土层上）坚硬土层上覆盖着不厚的可压缩土层即薄压缩层情况；即覆盖着不厚的可压缩土层即薄压缩层情况；即E1E2时，则土中附加应力分时，则土中附加应力分布将发生布将发生应力集中应力集中的现象。（的现象。（2）软弱土层上有一层压缩性较低的土层即硬）软弱土层上有一层压缩性较低的土层即硬壳层情况，即壳层情况，即E1E2，则土中附加应力将发生，则土中附加应力将发生扩散现象扩散现象。3.3 地基附加应力3.3.5 非均质和各向异性地基中的附加应力u双双层层地基地基1、岩层上覆盖不厚的可压缩土层：发生应力集中现象。、岩层上覆盖不厚的可压缩土层：发生应力集中现象。2、上层坚硬、下层、上层坚硬、下层软弱的双层软弱的双层地基：发生应力扩散现象。地基：发生应力扩散现象。双层地基础应力分布比较2 应力集中（E1E2）3应力扩散（E1E2）1 E1=E2想一想？1、相同的荷载有两个宽度不同的基础，其基底总压力相同，、相同的荷载有两个宽度不同的基础，其基底总压力相同，问在同一深度处，哪一个基础下产生的附加应力大，为什么？问在同一深度处，哪一个基础下产生的附加应力大，为什么？2、若基础底面的压力不变，增加基础埋置深度后土中附加应、若基础底面的压力不变，增加基础埋置深度后土中附加应力有何变化？力有何变化？1、有效应力原理、有效应力原理 3.4 有效应力原理土中的孔隙水压和有效应力?或土粒 有效应力 孔隙 孔隙压力水 静水压力和超孔隙水压力气体 气压力总应力为土有效应力和孔隙压力之和在饱和土中，当总应力为附加应力时，则总应力为有效应力和超孔隙水压力之和。土中某单位面积（包括土颗粒与孔隙）上的平均压土中某单位面积（包括土颗粒与孔隙）上的平均压应力。应力。通过土颗粒传递的粒间应力。通过土颗粒传递的粒间应力。通过孔隙中的水、气传递的压应力。通过孔隙中的水、气传递的压应力。孔隙压力孔隙压力总应力总应力有效应力有效应力孔孔隙隙压压力力孔隙气压力（饱和土不存在）孔隙水压力 u静水压力静水压力（静止孔隙水压力）（静止孔隙水压力）超静水压力超静水压力（超静孔隙水压力）（超静孔隙水压力）饱和土中的孔隙水压力v孔隙水压力：饱和土体中由孔隙水来承担或传递的应力定义为孔隙水压力，常用u表示。v孔隙水压力的特性与通常的静水压力一样，方向始终垂直于作用面，任一点的孔隙水压力在各个方向是相等的。饱和土中的有效应力v有效应力：通过粒间接触面传递的应力称为有效应力，只有有效应力才能使得土体产生压缩（或固结）和强度。v把研究平面内所有粒间接触面上接触力的法向分力之和除以所研究平面的总面积所得的平均应力来定义有效应力饱和土的有效应力原理饱和土的有效应力原理当总应力保持不变时，孔隙水压力和有效应力可以相互转化，即孔隙水压力减小（增大）等于有效应力的等量增加（减小）孔隙水压力本身并不能使土发生变形和强度的变化：孔隙水压力本身并不能使土发生变形和强度的变化：孔隙水压力本身并不能使土发生变形和强度的变化：孔隙水压力本身并不能使土发生变形和强度的变化：1.1.水压各向相等，不会使土颗粒发生移动，导致孔隙体积变水压各向相等，不会使土颗粒发生移动，导致孔隙体积变水压各向相等，不会使土颗粒发生移动，导致孔隙体积变水压各向相等，不会使土颗粒发生移动，导致孔隙体积变化；化；化；化；2.2.水除了使土颗粒受到浮力外，只能使土颗粒本身产生压缩，水除了使土颗粒受到浮力外，只能使土颗粒本身产生压缩，水除了使土颗粒受到浮力外，只能使土颗粒本身产生压缩，水除了使土颗粒受到浮力外，只能使土颗粒本身产生压缩，而固体颗粒的压缩模量而固体颗粒的压缩模量而固体颗粒的压缩模量而固体颗粒的压缩模量E E很大，本身的压缩可以忽略；很大，本身的压缩可以忽略；很大，本身的压缩可以忽略；很大，本身的压缩可以忽略；3.3.水不能承受剪力，因此，孔隙水压力的变化也不会引起土水不能承受剪力，因此，孔隙水压力的变化也不会引起土水不能承受剪力，因此，孔隙水压力的变化也不会引起土水不能承受剪力，因此，孔隙水压力的变化也不会引起土的抗剪强度的变化。的抗剪强度的变化。的抗剪强度的变化。的抗剪强度的变化。4.4.结论结论结论结论:总应力总应力总应力总应力 保持不变时，孔压保持不变时，孔压保持不变时，孔压保持不变时，孔压u u 发生变化将直接引起发生变化将直接引起发生变化将直接引起发生变化将直接引起有效应力有效应力有效应力有效应力 /发生变化，从而使土的体积和强度发生变化。发生变化，从而使土的体积和强度发生变化。发生变化，从而使土的体积和强度发生变化。发生变化，从而使土的体积和强度发生变化。2、土中水渗流时的土中有效应力、土中水渗流时的土中有效应力静水条件下静水条件下自上向下渗流时自上向下渗流时抽取地下水为何会引起地面沉降？超静孔隙水压力自下向上渗流时自下向上渗流时1水向上渗流在某些场合会引起何种不良后果？2 从有效应力分析的角度解释流砂（土）发生的条件。超静孔隙水压力3、饱和土固结时的土中有效应力、饱和土固结时的土中有效应力饱和土超静孔隙水压力（超孔隙水压力）Sr80%的土，土中只有少量封闭气体，可视为饱和土。v由渗流或荷载引起的超过静水位的孔隙水压力称为超静孔隙水压力v对于稳定渗流，由于水头是常数，因而超孔隙水压力将不随时间变化v对于荷载引起的超孔隙水压力，将随时间而变化，其变化规律仍然服从有效应力原理。