地基基礎(chǔ) 第三章

1、3、土中應(yīng)力計(jì)算土中應(yīng)力計(jì)算E3.1 3.1 土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力E3.2 3.2 基礎(chǔ)底面壓力基礎(chǔ)底面壓力E3.3 3.3 土中附加應(yīng)力土中附加應(yīng)力 補(bǔ)充習(xí)題補(bǔ)充習(xí)題某一施工現(xiàn)場(chǎng)需要填土，基坑的體積為某一施工現(xiàn)場(chǎng)需要填土，基坑的體積為2000m3，土方來(lái)源是從附近土丘開挖，經(jīng)，土方來(lái)源是從附近土丘開挖，經(jīng)勘察，土的比重為勘察，土的比重為2.70,含水量為含水量為15%，孔，孔隙比為隙比為0.60，要求填土的含水量為，要求填土的含水量為17%，干重度為干重度為17.6KN/m3，問：，問：取土場(chǎng)土的重度、干重度和飽和度是多少？取土場(chǎng)土的重度、干重度和飽和度是多少？應(yīng)從取土場(chǎng)開采多少方土？應(yīng)

2、從取土場(chǎng)開采多少方土？碾壓時(shí)應(yīng)灑多少水？填土的孔隙比是多少？碾壓時(shí)應(yīng)灑多少水？填土的孔隙比是多少？ %5 .67875.161406.196 . 01)15. 01 (107 . 21)1 (eGSeGVGsrdws3ddsm9 .2085875.1620006 .17m挖挖挖挖挖填填填挖填VVVmVmmsss534. 016 .171070. 2ee1kN70420006 .17%15%1520006 .17%17%17wsdwwwww挖填加挖填Gmmmmmmmss3.1 土的自重應(yīng)力土的自重應(yīng)力K0sxszsy3.1.2 成層土中自重應(yīng)力成層土中自重應(yīng)力 若地基是由多層土所組成，設(shè)各層的厚

3、度為若地基是由多層土所組成，設(shè)各層的厚度為h h1 1、h h2 2、h hi i、h hn n，則地基中第則地基中第n n層底面處的豎層底面處的豎向土自重應(yīng)力：向土自重應(yīng)力： ninncihihhh12211.3.2 基礎(chǔ)底面壓力基礎(chǔ)底面壓力3.2.1 基本概念基本概念（1 1）基底接觸壓力的產(chǎn)生）基底接觸壓力的產(chǎn)生 建筑物荷重建筑物荷重 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 地基地基在地基與基礎(chǔ)的在地基與基礎(chǔ)的接接觸面上產(chǎn)生的壓力（地基作用于基礎(chǔ)底面的反力）觸面上產(chǎn)生的壓力（地基作用于基礎(chǔ)底面的反力）（2 2）接觸壓力的大小影響因素）接觸壓力的大小影響因素地基土和基礎(chǔ)的剛度地基土和基礎(chǔ)的剛度荷載荷載基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深地

4、基土性質(zhì)地基土性質(zhì) 3.2.2 基底壓力分布形式基底壓力分布形式 （1）柔性基礎(chǔ)，基底壓力大小、分布狀況與上）柔性基礎(chǔ)，基底壓力大小、分布狀況與上部荷載的大小、分布狀況相同。部荷載的大小、分布狀況相同。 (柔性基礎(chǔ)基底壓力分布) 例如：油罐 土壩荷載 反力變形地面荷載 反力變形地面(剛性基礎(chǔ)基底壓力分布)例如：箱形基礎(chǔ) 混凝土壩（2）剛性基礎(chǔ)則不同）剛性基礎(chǔ)則不同 馬鞍形、拋物線形、鐘形馬鞍形、拋物線形、鐘形3.2.3 基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算基底壓力的簡(jiǎn)化計(jì)算1. 1. 中心荷載下的基底壓力中心荷載下的基底壓力 AGFpblA 2 2偏心荷載下的基底壓力偏心荷載下的基底壓力 WMlbGFppkkk

5、minkmaxk)61 (kkminkmaxklelbGFpp62blWeGFMkkk)(三角形形心點(diǎn)三角形形心點(diǎn)三角形形心點(diǎn)三角形形心點(diǎn)bkGFp3)(2kkmaxkelk2kkkGFMe 3.2.4 基底附加壓力基底附加壓力 hppp0ch03.3 土中附加應(yīng)力土中附加應(yīng)力3.3.1 基本概念基本概念1 1、定義、定義 附加應(yīng)力是由于外荷載作用，在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力附加應(yīng)力是由于外荷載作用，在地基中產(chǎn)生的應(yīng)力增量。增量。2 2、基本假定、基本假定 地基土是各向同性的、均質(zhì)的線性變形體，而且在地基土是各向同性的、均質(zhì)的線性變形體，而且在深度和水平方向上都是無(wú)限延伸的。深度和水平方向上都是無(wú)限延

6、伸的。3.3.2 矩形荷載下地基附加應(yīng)力計(jì)算矩形荷載下地基附加應(yīng)力計(jì)算1 1、均布的矩形荷載、均布的矩形荷載2 2、三角形分布的矩形荷載、三角形分布的矩形荷載1 1、均布的矩形荷載、均布的矩形荷載dxdyp0荷載微單元2/522230)()(23zyxzdxdypdz0cpz2220z2222222222(2)arctan2()()()plbzzlblzbzlbzzlbzl + b) 1(arctan1)1)() 12(21222222222nmnmnmnnmnmmnc均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，簡(jiǎn)稱角點(diǎn)均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，簡(jiǎn)稱角點(diǎn) 應(yīng)力系數(shù)，可由應(yīng)力系數(shù)，可由l/

7、bl/b、b/zb/z查表得到。查表得到。b b為短邊長(zhǎng)度。為短邊長(zhǎng)度。c* 對(duì)于均布矩形荷載附加應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)不位于角點(diǎn)下的對(duì)于均布矩形荷載附加應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)不位于角點(diǎn)下的情況：情況： (1) (1) o o點(diǎn)在荷載面邊緣點(diǎn)在荷載面邊緣 (2) (2) o o點(diǎn)在荷載面內(nèi)點(diǎn)在荷載面內(nèi) (3) (3) o o點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè)點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè) (4) (4) o o點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè)點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè)(1)(1)o o點(diǎn)在荷載面邊緣點(diǎn)在荷載面邊緣 z z（cccc）p p0 0(2)(2)o o點(diǎn)在荷載面內(nèi)點(diǎn)在荷載面內(nèi)z z( (cccccccc) )p p0 0 o o點(diǎn)位于荷載面中心，因點(diǎn)位于荷

8、載面中心，因c c= =c c= =c c= =c cz z=4=4pp0 0(3)(3)o o點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè)點(diǎn)在荷載面邊緣外側(cè)z z( (cccccccc) )p p0 0(4)(4)o o點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè)點(diǎn)在荷載面角點(diǎn)外側(cè) z z( (cccccccc) )p p0 02. 2. 三角形分布的矩形荷載三角形分布的矩形荷載tz101pdxdypbx0t2ct1z200()pp系數(shù)可由系數(shù)可由l/bl/b、z/bz/b查表得到查表得到.b.b為沿三角形分布荷載方向的邊長(zhǎng)。為沿三角形分布荷載方向的邊長(zhǎng)。3.3.3 條形荷載下附件應(yīng)力的計(jì)算條形荷載下附件應(yīng)力的計(jì)算均布條形荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)

9、算均布條形荷載作用下土中應(yīng)力計(jì)算220zsz022221 2124 (441)arctanarctan22(441)16pnnmnmpmmnmm系數(shù)可由系數(shù)可由x/bx/b、z/bz/b查表得到查表得到.b.b為條基的寬度。為條基的寬度。均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律：均布條形荷載下地基中附加應(yīng)力的分布規(guī)律：(1) (1) 地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散分布性；地基附加應(yīng)力的擴(kuò)散分布性；(2) (2) 在離基底不同深度處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸在離基底不同深度處各個(gè)水平面上，以基底中心點(diǎn)下軸 線處最大，隨著距離中軸線愈遠(yuǎn)愈??；線處最大，隨著距離中軸線愈遠(yuǎn)愈??；(3) (3) 在荷載分布范圍內(nèi)

10、之下沿垂線方向的任意點(diǎn)，隨深度愈在荷載分布范圍內(nèi)之下沿垂線方向的任意點(diǎn)，隨深度愈 向下附加應(yīng)力愈小向下附加應(yīng)力愈小。習(xí)題一習(xí)題一一均布荷載一均布荷載p為為100kpa。荷載面積為。荷載面積為2m1m。求荷載面上角點(diǎn)求荷載面上角點(diǎn)A、邊點(diǎn)、邊點(diǎn)E、中心點(diǎn)、中心點(diǎn)O、外點(diǎn)、外點(diǎn)F和和G點(diǎn)各點(diǎn)下深度為點(diǎn)各點(diǎn)下深度為1m處的豎向附加應(yīng)力。處的豎向附加應(yīng)力。 所求點(diǎn)所求點(diǎn)荷載作用荷載作用面積面積l/bz/b系數(shù)系數(shù)附加應(yīng)力附加應(yīng)力kpaAABCD210.220E2EBCK1120.1753504OEBI2240.1248F2(FHAG-FIBG)6/222（0.1370.12）1.7GGJDA-GJCB

11、3/110.2030.1752.8習(xí)題二習(xí)題二某條形基礎(chǔ)，底面寬度為某條形基礎(chǔ)，底面寬度為2m，上部墻體傳來(lái)的，上部墻體傳來(lái)的荷載荷載F291kN，其他條件見圖示。試求：，其他條件見圖示。試求：（1）條形基礎(chǔ)中心點(diǎn)下附加應(yīng)力的分布；）條形基礎(chǔ)中心點(diǎn)下附加應(yīng)力的分布；（2）深度）深度z3m處的水平面上附加應(yīng)力的分布；處的水平面上附加應(yīng)力的分布；（3）荷載面積邊緣外）荷載面積邊緣外2m處處O1點(diǎn)下附件應(yīng)力分布。點(diǎn)下附件應(yīng)力分布。 x/bx/b深度深度m mz/bz/b系數(shù)系數(shù)附加應(yīng)力附加應(yīng)力( (kPakPa) )0 00 00 01 11 11501500 01 20.821

12、231230 02 21 10.550.5583830 03 0.460600 04 42 20.310.3147470 06 63 30.210.213232O O點(diǎn)下的附件應(yīng)力（點(diǎn)下的附件應(yīng)力（x x0 0；z z0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，6 6；b b2 2） x/bx/b深度深度m mz/bz/b系數(shù)系數(shù)附加應(yīng)力附加應(yīng)力( (kPakPa) )0 03 0.460600.50.53 30.3345451 13 10.2132321.51.53 10.1117172 23 60.069 9Z Z3m3m的水平面上附件應(yīng)力（的水平面上附件應(yīng)力（x x0 0，1 1，2 2，3 3，4 4；z=3;bz=3;b2 2） x/bx/b深度深度m mz/bz/b系數(shù)系數(shù)附加應(yīng)力附加應(yīng)力( (kPakPa) )1.51.50 00