地基最終沉降量的計算PPT精品文檔

1、4土的壓縮性與地基沉降計算,4.1 土的壓縮性 4.2 地基的最終沉降量計算 4.3 應力歷史對地基沉降的影響 4.4 變形與時間的關系,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,最終沉降量S,t時地基最終沉降穩(wěn)定以后的最大沉降量，不考慮沉降過程,不可壓縮層,可壓縮層,z=p,p,4土的壓縮性與地基沉降計算,一、單一土層一維壓縮問題,二、地基最終沉降量分層總和法,三、地基沉降計算的若干問題,4.2 地基的最終沉降量計算,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,1、計算簡圖,壓縮前,壓縮后,側限條件,z=p,p,e1,一、單一土層一維壓縮問題,a）e-曲線,b）

2、e-lg曲線,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2地基的最終沉降量計算,2、計算公式,一、單一土層一維壓縮問題,a）e-曲線,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,2、計算公式,一、單一土層一維壓縮問題,b）e-lg曲線,優(yōu)點,可使用推定的原狀土壓縮曲線； 可以區(qū)分正常固結土和超固結土并分別進行計算,正常固結土,超固結土(并假定p2p,p,以公式 為例,確定,測定： e-p曲線或者e-lgp曲線,查定,算定,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,3、計算步驟,一、單一土層一維壓縮問題,1、基本假定和基本原理,理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論； 單向壓縮分層總和

3、法是一個半徑驗性方法,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,a）假設基底壓力為線性分布 （b）附加應力用彈性理論計算 （c）只發(fā)生單向沉降：側限應力狀態(tài) （d）只計算固結沉降，不計瞬時沉降和次固結沉降 （e）將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為各層沉降量之和,2、計算步驟,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,情況1,不考慮地基回彈的情形： 沉降量從原基底算起； 適用于基礎底面積小，埋深淺，施工快,考慮地基回彈的情形： 沉降量從回彈后的基底算起； 基礎底面大，埋深大，施工期長,情況2,已

4、知：地基各土層的壓縮曲線 原狀土壓縮曲線,2、計算步驟情況1,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,a)計算原地基中自重應力分布,b)基底附加壓力p0,p0 = p - d,c)確定地基中附加應力z分布,自重應力,附加應力,d)確定計算深度zn,一般土層：z=0.2 sz； 軟粘土層：z=0.1 sz； 一般房屋基礎：Zn=B(2.5-0.4lnB)； 基巖或不可壓縮土層,沉降計算深度,sz從地面算起,z從基底算起； z是由基底附加應力 p-d 引起的,2、計算步驟情況1,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉

5、降量分層總和法,a)計算原地基中自重應力分布,b)基底附加壓力p0,c)確定地基中附加應力z分布,d)確定計算深度zn,e)地基分層Hi,不同土層界面； 地下水位線； 每層厚度不宜0.4B或4m； z 變化明顯的土層，適當取小,g) 各層沉降量疊加Si,f)計算每層沉降量Si,szi,zi,Hi,d,2、計算步驟情況2,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,a)計算原地基中自重應力分布,b)計算開挖后地基中自重應力分布,c)確定地基中附加應力z分布,szi,zi,下同情況1,自重應力,附加應力,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降

6、量計算,3、計算公式,a）e-曲線,二、地基最終沉降量分層總和法,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,3、計算公式,a）e-曲線,二、地基最終沉降量分層總和法,0zi,0z(i-1,Ai,規(guī)范法,zi-1,zi,平均附加應力系數,正常固結土,b）用e-lg曲線計算,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,3、計算公式,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,3、計算公式,超固結土,b）用e-lg曲線計算,考慮地基回彈的沉降量計算,條件,正常固結土，e-lg曲線 基面面積大，埋深

7、大，施工期長,i層地基的沉降量Si = 再壓縮沉降量 S1i + 壓縮沉降量S2i,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,3、計算公式,類似于超固結土的計算； 式中采用開挖前地基的天然孔隙比e1i，無論是回彈、再壓縮或壓縮，均是相對于開挖前的擬定基底高程而言。三者的基準點均是e1i 狀態(tài)時的Hi,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,3、計算公式,各種假定導致 S 的誤差，如： 取中點下附加應力值，使 S 偏大; 側限壓縮使計算值偏?。?地基不均勻性導致的誤差等,軟粘土（應力集中）S偏小, s1

8、 硬粘土（應力擴散）S偏大, s1,沉降經驗修正系數,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,4、結果修正,基底壓力線性分布假設 彈性附加應力計算 單向壓縮的假設 只計主固結沉降 原狀土現場取樣的擾動 參數線性的假設 按中點下附加應力計算,表4-6 沉降計算經驗系數s,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,4、結果修正,0zi,0z(i-1,Ai,s=1.4-0.2, (1)與土質軟硬有關, (2)與基底附加應力p0/fk的大小有關,fk：地基承載力標準值,要點小結,準備資料,應力分布,沉降計算,

9、建筑基礎（形狀、大小、重量、埋深） 地基各土層的壓縮曲線 原狀土壓縮曲線 計算斷面和計算點,確定計算深度 確定分層界面 計算各土層的szi，zi 計算各層沉降量 地基總沉降量,自重應力 基底壓力基底附加應力 附加應力,結果修正,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,二、地基最終沉降量分層總和法,三. 地基沉降計算的若干問題,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,3、單向分層總和法的評價,2、砂性土地基的沉降計算,1、粘土地基的沉降量計算,1、粘土地基的沉降量計算,研究表明：粘性土地基在基底壓力作用下的沉降量S由三種不同的原因引起,次固結沉降 Ss 主固結

10、沉降完成以后，在有效應力不變條件下，由于土骨架的蠕變特性引起的變形。這種變形的速率與孔壓消散的速率無關，取決于土的蠕變性質，既包括剪應變，又包括體應變,初始沉降(瞬時沉降) Sd 有限范圍的外荷載作用下地基由于發(fā)生側向位移(即剪切變形)引起的,主固結沉降(滲流固結沉降) Sc 由于超孔隙水壓力逐漸向有效應力轉化而發(fā)生的土滲透固結變形引起的。 是地基變形的主要部分,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,三. 地基沉降計算的若干問題,t,S,Si ：初始瞬時沉降,Ss: 次固結沉降,Sc：主固結沉降,1、粘土地基的沉降量計算,三. 地基沉降計算的若干問題,4土的壓縮性與地基沉降

11、計算,4.2 地基的最終沉降量計算,自學,詳見P136-140,2、砂性土地基的沉降計算,原位試驗,砂性土地基的沉降速率比較快，大部分沉降在施工期間便完成，運用期沉降量一般不會很大,難以取到有代表性的土樣,標準貫入試驗 靜力觸探試驗 載荷板試驗,Schmertman（薛邁脫曼）建議的簡易算法（P142） 基于經驗公式的估算方法（P126，公式4-16,三. 地基沉降計算的若干問題,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,辦法,特點,問題,原位凍結取樣 單向分層總和法 S S S,3、單向分層總和法的評價,可計算成層地基； 可計算不同形狀基礎（條、矩、圓）不同分布的基底壓力； 參數的試驗測定方法簡單； 已經積累了幾十年應用的經驗，適當修正,1）基本假定,2）優(yōu) 點,三. 地基沉降計算的若干問題,4土的壓縮性與地基沉降計算,4.2 地基的最終沉降量計算,a）假設基底壓力為線性分布 （b）附加應力用彈性理論計算 （c）只發(fā)生單向沉降：側限應力狀態(tài) （d）只計算固結沉降，不計瞬時沉降和次固結沉降 （e）整個地基的最終沉降量為各層沉降量之和,西方 可判定原狀土壓縮曲線 區(qū)分不同固結狀態(tài) 計算結果偏大,相差比較大 修正靠經驗,3）精度,4）e-p曲線與e-lgp曲線的對比,原蘇聯 無法確定現場土壓縮曲線 不區(qū)