土力學馮老師第五章地基變形計算12

1、土力學soil mechanics馮曉臘 教授崔德山 副教授第五章 地基變形計算 首先看幾個地基變形實例 事故1：2009年06月27日6時左右，上海蓮花南路羅陽路蓮花河畔小區(qū)在建的13層住宅樓全部倒塌。 事故2：2008年11月15日15點左右，杭州蕭山區(qū)風情大道地鐵施工工地發(fā)生大面積地面塌陷事故。 事故3：比薩斜塔始建于1173年，設計為垂直建造，但是在工程開始后不久，便由于地基不均勻和土層松軟而傾斜，1372年完工，塔身傾斜向東南5米多。 事故4：墨西哥某宮殿。沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。地基：20多米厚的軟粘土。kiss事故事故5：由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部

2、接觸：由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸事故6：基坑開挖，引起陽臺裂縫事故7：建筑物過長：長高比7.6:12013-10-08，武漢地鐵站地基下沉，現(xiàn)10厘米第一節(jié) 概述 1、討論在外加荷載作用下，建筑物產(chǎn)生的最大沉降量和沉降差。土具有壓縮性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小、附加應力土的壓縮特性、欠固結地基土厚度、結構一致沉降（沉降量）差異沉降（沉降差） 2、地基的最終沉降量：在外加荷載作用下地基土層被壓縮達到穩(wěn)定時基礎底面的沉降量（0.005mm/h） 利用顆粒流軟件進行地面沉降數(shù)值模擬：初始最終沉降變形3、地基變形計算：土體內(nèi)的應力分布，土的應力應變關系，變形參數(shù)的選取等。工程中進行簡

3、化，用經(jīng)驗系數(shù)修正計算沉降量。第二節(jié) 土的壓縮性 1、土的壓縮性：土體在壓力的作用下，體積變小的性能。 2、土的壓縮變形的本質(zhì) 空隙中的水和氣體被排出，土粒相互靠攏，土的孔隙體積減小。變形過程與水、氣排出的速度有關。說明：說明：土的壓縮被認為只是由于孔隙體積減小的結果土的壓縮被認為只是由于孔隙體積減小的結果透水性好，水易于排出透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間土的固結：土的固結：土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程室內(nèi)（側限）壓縮試驗過程演示 3

4、、土的壓縮試驗與壓縮定律 圖示有側限條件下的壓縮過程、無側限條件下的壓縮過程 壓縮曲線（繪制ep曲線示意圖）研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律vve0vs1h0/(1+e0)h0vvevs1h1/(1+e)ph1s土樣在壓縮前后變土樣在壓縮前后變形量為形量為s，整個過，整個過程中土粒體積和底程中土粒體積和底面積不變面積不變eheh11100土粒高度在受土粒高度在受壓前后不變壓前后不變)1(000ehsee整理整理1)1(000wswge其中其中根據(jù)不同壓力根據(jù)不同壓力p作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制，繪制e- -p曲線，曲線，

5、為壓縮曲線為壓縮曲線p 壓縮定律 a1-20.1 mpa-1 低壓縮性土 0.1a1-20.5 mpa-1 中等壓縮性土 a1-20.5 mpa-1 高壓縮性土e0eppee- -p曲線曲線曲線曲線a曲線曲線b曲線曲線a壓縮性壓縮性曲線曲線b壓縮性壓縮性 壓縮指數(shù)，cc cc無量綱，一般在0.11.0之間變化 側限壓縮模量、體積壓縮系數(shù) 是指土在側限條件下受壓時壓應力與相應的應變之間的比值 4、土的變形模量（e）：是指土在無側限壓縮條件下，壓應力與相應的壓縮應變的比值。與壓縮模量es的關系為：00021)121(kkkeezxzxs 土的k0 ，參考值一覽表；一般情況下ees，實踐中可能出現(xiàn)大于情況。 土的前期固結壓力與天然土層的固結狀態(tài) 前期固結壓力（ p）：土層在地質(zhì)歷史過程中受到過的最大壓力（包括自重和外載） 一是說明現(xiàn)時固結狀態(tài) 目的： 二是預測將來地面沉降5、先期固結壓力、先期固結壓力 天然土層常見的三種固結狀態(tài) 正常固結土 p= sz 超固結土 p sz （河流剝蝕，冰川融化等） 欠固結土 p sz （淤泥、沖填土）原地面 =1 正常固結 超固結比 ocr = 1 超固結 1 欠固結 說明ocr或固結狀態(tài)與土的壓縮性的關系及機理szp 6、前期固結壓力的確定 用圖示方法說