土的自重應(yīng)力

土的自重應(yīng)在一般情況下，天然地基往往由成層土所組成，設(shè)各土層的厚度為，重度i，則深z處土的自重應(yīng)力可通過對各層土自重應(yīng)力求和得到，即：icz

h11

h22

h3

nhn

hiii式中

為自天然地面至深度z處土的層數(shù)；h為i土的厚度(；i

i

為i層土的天然重度，對地下水位以下的土層取有效重

。因?yàn)橥潦艿剿母×τ绊懀渥灾貞?yīng)力相應(yīng)減少的緣故。但在地下水位以下，若埋藏有不透水(如巖層或只含結(jié)合水的堅(jiān)硬粘土層)由于不透水層中不存在水的浮力，故層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆土層的水土總重計(jì)算樣上覆層與不透水層界面上下的自重應(yīng)力有突變，使層面處具有兩個(gè)自重應(yīng)力值?！纠}1試計(jì)算圖所示土層的自重應(yīng)力及作用在基巖頂面的土自重應(yīng)力和靜水壓力之和，并繪制自重應(yīng)力分布圖。【解】圖1土自應(yīng)計(jì)及分圖

cz2cz3

2.038(19.42.561.5(17.410)4.596.64.5)w作用在基巖頂面處土的自重應(yīng)力，靜水壓力70kPa，總應(yīng)力為+70=。尚需注意自重應(yīng)力是指土顆粒之間接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力，故又稱為有效自重應(yīng)力(2)一般土層形成地質(zhì)年代較長，在自重作用下變早已穩(wěn)定，故自重應(yīng)力不再引起建筑物基礎(chǔ)沉降對于近期沉積或堆積的土層以及地下水位升降等情況尚應(yīng)考慮自重應(yīng)力作用下的變形這是因?yàn)榈叵滤坏淖儎右鹜恋闹囟雀淖兊慕Y(jié)果。如2所示。在深基坑開挖中，需大量抽取地下水，以致地下水位大幅度下降，引起土的重度改變，增加，從而造成地表大面積下沉的嚴(yán)重后果。圖2

地下水升降對土中重應(yīng)力影響線為原來自重應(yīng)力的分布0-1’線為地下水位變動后自重應(yīng)力的分布【例題】某建筑場地的土層分布均勻，第一層雜填土，厚度

wwww

kNm

3

；第二層粉土，厚度4m

/

3

，d31%，地s下水位在地面下2m三層淤泥質(zhì)粘土度

18.2kN/m3d，s四層粘土3m

/

3

w22%，sPw；第五層土粉質(zhì)粘土未鉆穿，試計(jì)算土中的自重應(yīng)力。L【解】計(jì)算地下水位以下各土層的浮重度第二層土

d(1)s

0.31)1.9

2

dskNm1

3

19.2kNm

第三層土

d(1)s

1.123

d2.74kN/m111.12

3

18.2kN/m

第四層土IL水層。

w2224土層處于堅(jiān)硬狀態(tài)，為不透w4524L計(jì)算各截面處的自重應(yīng)力第二層土頂面地下水位線處第三層土頂面第三層土底面第四層土頂面第五層土頂面

1czcz3cz6

kPa25.53.567.2kPa67.210)kPa3.5247.8kPa247.8土自重應(yīng)力分布圖2。

圖2土自應(yīng)分圖【注在計(jì)算土的自重應(yīng)力時(shí)一般均指的是其有效自重應(yīng)力即對水位線以下的土取浮重度。地下水位以下，若埋藏有不透水層(例如巖層或只含結(jié)合水的堅(jiān)硬粘土)，由于不透水層中不存