工程地質與土力學主講人：熊熙5-土中應力與地基變形計算任務地基沉降與時間的關系2021年5月，廣西一居民樓突發地基下沉事故，導致房屋主體開裂傾斜，現場人員緊急疏散。據調查，該居民樓地基沉降事故原因為常年開采地下水導致地基承載力下降。這次事故提醒我們要重視保護建筑物的地基，防止由外部因素引起的地基承載力降低的問題。地基沉降案例2014年12月,廣州海珠區華洲街土華村一座三層民房在加蓋時地基沉降，導致主體傾斜，事故影響了周邊10棟房屋，共計227人被疏散，造成了嚴重的經濟損失和安全隱患。本次事故的發生給我們敲響了警鐘，地基的承載力是有限的，私自加蓋會增加建筑物荷載，帶來地基沉降的隱患，害人害己，切不可取。地基沉降案例地基沉降與時間關系計算目的在工程設計中，需計算建筑物在施工期間和使用期間地基沉降量，掌握地基沉降與時間的關系。對發生裂縫、傾斜等事故建筑物，需要了解當時的沉降與今后沉降的發展，即沉降與時間的關系，作為確定事故處理方案的重要依據。采用堆載預壓方法處理地基時，也需要考慮地基變形與時間的關系。對于飽和土體沉降的過程，因土的孔隙中充滿水，在荷載作用下，必須使孔隙中的水部分排出，土固體顆粒才能壓密，即發生土體壓縮變形。由于土粒很細，孔隙更細要使孔隙中水排出，需要經歷相當長的時間t。時間t的長短，取決于土層排水距離H、土粒粒徑d

與孔隙e的

大小，土層滲透系數、荷載大小和壓縮系數高低等因素。地基沉降與時間的關系①對于砂土和碎石土地基，因壓縮性較小，透水性較大，一般在施工完成時，地基的沉降已全部或基本完成。②低壓縮性粘性土，施工期間一般可完成最終沉降量的50%～80%；中壓縮性粘性土，施工期間一般可完成最終沉降量的20%～50%；高壓縮性粘性土，施工期間一般可完成最終沉降量的5%～20%。③淤泥質粘性土滲透性低，壓縮性大，對于層厚較大的飽和淤泥質粘性土地基，沉降有時需要幾十年施加才能達到穩定。為清楚地掌握飽和土體的壓縮過程，首先要研究其滲流固結過程，即土土的骨架和孔隙水分擔和轉移外力的情況和過程。地基沉降與時間的關系

飽和土的滲透固結1）飽和土的滲透固結過程

飽和土體在壓力作用下，隨時間增長，孔隙水被逐漸排出，孔隙體積隨之縮小的過程，稱為飽和土的滲透固結。

①土體孔隙中自由水逐漸排出。

②土體孔隙體積逐漸減小。

③孔隙水壓力逐漸轉移到土骨架來承受，成為有效應力。上述三個方面為飽和土體固結作用：排水、壓縮和壓力轉移，三者同時進行的一個過程。滲透固結所需時間的長短主要與土的滲透性和土層厚度有關，土的滲透性愈小、土層愈厚，孔隙水被排出所需的時間愈長。地基沉降與時間的關系滲透固結力學模形用一個彈簧活塞力學模型來模擬飽和土體中某點的滲透固結過程。地基沉降與時間的關系兩種應力在深度上隨時間的分布地基沉降與時間的關系1.當時間t=0，即外力施加后的一瞬間，孔隙水壓力u=σ，有效應力σ'=0。2.經歷一段時間后，t=t1時，μ和σ'兩種應力都存在，σ=σ'+μ。3.當經歷很長時間以后，時間t→∞，此時孔隙水壓力μ=0，有效應力σ'=σ。平均固結度Ut與沉降量St之間的關系t時刻：在時間t的沉降與最終沉降量之比地基沉降與時間的關系St=Ut·S∞確定St的關鍵是確定Ut確定Ut的核心問題是確定uz.t地基瞬時沉降與次固結沉降1.固結沉降（主固結沉降）在荷載作用下飽和土體中隨著孔隙水的逐漸排出，孔隙體積相應減小，土體逐漸壓密而產生的沉降，稱為主固結沉降。在此期間，孔隙水應力逐漸消散，有效應力逐