對(duì)地基土沉降計(jì)算的課程內(nèi)容提出改革思路,從討論土體固結(jié)度的角度展開(kāi),進(jìn)而引出最終沉降量的計(jì)算,最終引出不同的試驗(yàn)方法和壓縮性指標(biāo)。新的教學(xué)思路將土力學(xué)固結(jié)沉降的基本理論與實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行合理的區(qū)隔,既能保證基本理論的純粹性、合理性,也不回避實(shí)踐中土體復(fù)雜性質(zhì)對(duì)理論進(jìn)一步發(fā)展和豐富所提出的挑戰(zhàn)。 

【文章來(lái)源】：力學(xué)與實(shí)踐. 2020,42(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

地基沉降教學(xué)新思路

(1)前者在講到土體的壓縮實(shí)驗(yàn)和最終沉降量計(jì)算時(shí)，基本沒(méi)有涉及到飽和土體的固結(jié)。這樣容易造成地基土的變形沉降與固結(jié)這兩塊知識(shí)的割裂，對(duì)學(xué)生理解飽和土的固結(jié)過(guò)程造成障礙；后者不僅體現(xiàn)了太沙基一維固結(jié)理論在本科土力學(xué)中的重要地位，在計(jì)算沉降量(包括固結(jié)過(guò)程中的沉降量和最終沉降量)時(shí)，也始終是基于固結(jié)，引出相關(guān)試驗(yàn)并確定壓縮性指標(biāo)只是理論應(yīng)用于實(shí)際定量計(jì)算時(shí)的必要步驟�？偟膩�(lái)說(shuō)，后者理論性更強(qiáng)，學(xué)生接受難度也不大，同時(shí)又不忽略土工試驗(yàn)在定量計(jì)算或評(píng)價(jià)中的決定性作用。(2)前者在計(jì)算最終沉降量時(shí)，不管哪種方法的表達(dá)式中相關(guān)參數(shù)所對(duì)應(yīng)加載后的應(yīng)力都是附加應(yīng)力或含附加應(yīng)力的量，體現(xiàn)的是附加應(yīng)力與沉降量的直接關(guān)系，而這與有效應(yīng)力原理中有效應(yīng)力對(duì)土體變形直接有效的結(jié)論看起來(lái)并不一致，這種前后知識(shí)表面上存在的不一致性易給學(xué)生的學(xué)習(xí)理解造成困擾。而后者，從固結(jié)的角度展開(kāi)最終沉降量計(jì)算，如式(1)、式(2)和式(4)、式(5)，能從中明確地看出，當(dāng)固結(jié)結(jié)束后土中的有效應(yīng)力(增量)σ′剛好等于附加應(yīng)力σz，因此在計(jì)算最終沉降量(固結(jié)結(jié)束后)時(shí)，相關(guān)表達(dá)式是用土中的附加應(yīng)力σz來(lái)代替固結(jié)結(jié)束后的有效應(yīng)力(增量)σ′，這樣各知識(shí)或理論之間協(xié)調(diào)融洽，更有利于學(xué)生理解、接受并掌握相關(guān)知識(shí)。

式中，σt′為計(jì)算點(diǎn)在t時(shí)刻的有效應(yīng)力；σz為計(jì)算點(diǎn)固結(jié)結(jié)束后的有效應(yīng)力，即該點(diǎn)附加應(yīng)力；H為土層的厚度。因此，由積分的數(shù)學(xué)意義得飽和土層的固結(jié)度即為土中有效應(yīng)力增量沿深度分布的面積與附加應(yīng)力沿深度分布的面積之比。然后，將由一維固結(jié)理論解析解得到的σt′和彈性理論得到的σz代入式(1)，最終得到飽和土層某時(shí)刻的固結(jié)度的計(jì)算式(略)，并根據(jù)實(shí)際使用情況和工程經(jīng)驗(yàn)得到簡(jiǎn)化的固結(jié)度的計(jì)算式(略)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地基沉降計(jì)算的困難與突破[J]. 楊光華.  巖土工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]實(shí)用主義與土力學(xué)[J]. 李廣信.  巖土工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]土力學(xué)理論需要發(fā)展與變革[J]. 趙成剛,李艦,宋朝陽(yáng),蔡國(guó)慶,劉艷.  巖土工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[4]土力學(xué)理論的發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)[J]. 趙成剛,韋昌富,蔡國(guó)慶.  巖土力學(xué). 2011(12)



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