土的壓縮性與地基沉降計(jì)算-地基沉降量計(jì)算（土力學(xué)課件）

按鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算地基沉降量-案例1按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-案例1矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)3.6m，寬2m，地面以上荷載重量F=900KN，地基為均質(zhì)黏土，重度γ=18KN/m3,e0=1.0；a=0.4MPa-1。試按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量（確定修正系數(shù)時(shí)，按σz0=σ0確定）按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-案例1解答：基底壓力（KPa）基底附加壓力確定受壓層厚度（KPa）地基沉降量壓縮模量按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-案例1檢算受壓層厚度取4.5m是否符合要求根據(jù)基礎(chǔ)寬度查表取△z=0.3m，計(jì)算0.3m產(chǎn)生的壓縮量Z(m)a/bZ/B4.21.62.10.5162.1670.0471.2mm4.52.250.4922.2141.2/56.7=0.021＜0.025，滿足條件合格ES=5MPa,σz0=σ0

取修正系數(shù)1.2地基最終沉降量

按鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算地基沉降量-作業(yè)1按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-作業(yè)1簡(jiǎn)答題1.按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量時(shí)如何分層？2.按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量時(shí)如何確定受壓層下限？按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-作業(yè)11.按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量時(shí)分層原則：不同土層分界面應(yīng)作為分層面同一土層地下水位面應(yīng)作為分層面每層厚度不超過(guò)0.4b按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量-作業(yè)12.按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算地基沉降量時(shí)沉降計(jì)算深度的確定：在沉降計(jì)算深度zn以上取△z厚的土層，其變形值小于或等于zn深度范圍內(nèi)總變形量的1/40無(wú)相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在1-30m，計(jì)算深度Zn=b(2.5-0.4lnb)在計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖，可取至基巖表面為止；厚層堅(jiān)硬黏土層Es＞50MPa，厚層密實(shí)砂卵石Es＞80MPa，可取至該層表面。地基沉降計(jì)算1.地基沉降的產(chǎn)生過(guò)程建筑物荷載地基附加應(yīng)力地基變形建筑物基礎(chǔ)亦隨之沉降2.地基總沉降量的計(jì)算總沉降量橋涵基礎(chǔ)在全部恒載作用下所發(fā)生的最終沉降量。按《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算按《鐵路橋規(guī)》計(jì)算地基總沉降量得方法是一種簡(jiǎn)化了的分層總和法，適用于明挖基礎(chǔ)。2.地基總沉降量的計(jì)算(1)計(jì)算公式基礎(chǔ)沉降按恒載計(jì)算，基礎(chǔ)由于底面以下受壓層zn壓縮產(chǎn)生的總沉降量s按下式計(jì)算平均附加應(yīng)力系數(shù)曲線地基沉降計(jì)算深度znzi△zzi-1第n層第i層bCi-1CiC2.地基總沉降量的計(jì)算（2）計(jì)算原理厚度為z均質(zhì)地基土，在側(cè)限條件下，壓縮模量Es不隨深度變化，土層的壓縮量為分層總和法深度z范圍內(nèi)的附加應(yīng)力面積附加應(yīng)力面積平均附加應(yīng)力系數(shù)（2）計(jì)算原理地基沉降計(jì)算深度znzi△zzi-1第n層第i層534612bσz0zi-15612Ai-1Ci-1σz0σz01234Ciσz0ziAi（2）計(jì)算原理利用附加應(yīng)力面積A的等代值計(jì)算地基任意土層的沉降量，因此第i層沉降量為根據(jù)分層總和法基本原理可得地基沉降量的基本公式（3）沉降計(jì)算的修正地基總沉降量計(jì)算公式沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)ms，根據(jù)地區(qū)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)確定；無(wú)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，按下表選擇，軟土地基ms不應(yīng)小于1.3（3）沉降計(jì)算的修正地基總沉降量計(jì)算公式沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)表

地基壓縮模量當(dāng)量值基底附加應(yīng)力25004000700015000200001.41.11.31.01.00.70.40.40.20.2地基壓縮模量當(dāng)量值(Kpa)（4）計(jì)算深度的確定地基沉降計(jì)算深度zn應(yīng)該滿足的條件C地基沉降計(jì)算深度znzi△zzi-1第n層第i層bCi-1Ci平均附加應(yīng)力系數(shù)曲線（4）計(jì)算深度的確定地基沉降計(jì)算深度zn應(yīng)該滿足的條件△z的取值基底寬度b(m)b≤22＜b≤44＜b≤8b＞8△z(m)0.30.60.81.0當(dāng)確定沉降計(jì)算深度下有軟弱土層時(shí)，尚應(yīng)向下繼續(xù)計(jì)算，直至軟弱土層中所取規(guī)定厚度的計(jì)算沉降量滿足要求。當(dāng)無(wú)相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在1～30m范圍內(nèi)，基礎(chǔ)中點(diǎn)的地基沉降計(jì)算深度可以按下式計(jì)算若計(jì)算深度范圍內(nèi)存在基巖，zn可取至基巖表面為止；當(dāng)存在較厚的堅(jiān)硬黏性土層，其孔隙比小于0.5，壓縮模量大于50MPa；或存在較厚的密實(shí)砂卵石層，其壓縮模量大于80MPa時(shí)，zn可取至該層表面。（4）計(jì)算深度的確定

分層總和法-作業(yè)1分層總和法-作業(yè)1簡(jiǎn)答題1.分層總和法分層的基本原則有哪些？2.分層總和法受壓層的厚度如何確定？分層總和法-作業(yè)11.分層總和法分層的基本原則：（1）不同土層分界面應(yīng)為分層面;（2）同一土層地下水位面應(yīng)為分層面;（3）每一薄層厚度Δhi≤0.4b。分層總和法-作業(yè)12.分層總和法受壓層的厚度：確定地基壓縮層厚度，一般取對(duì)應(yīng)σz≤0.2σcz處的地基深度zn作為壓縮層計(jì)算深度的下限，當(dāng)在該深度下有高壓縮性土層時(shí)取σz≤0.1σcz對(duì)應(yīng)深度

分層總和法-作業(yè)2分層總和法-作業(yè)2簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述分層總和法的計(jì)算步驟分層總和法-作業(yè)2分層總和法的計(jì)算步驟：（1）分層（2）在地質(zhì)剖面圖上繪制基礎(chǔ)中心點(diǎn)下地基中自重應(yīng)力分布曲線和附加應(yīng)力分布曲線。注意：自重應(yīng)力分布曲線自天然地面起算，附加應(yīng)力自基礎(chǔ)底面算起，由基底附加應(yīng)力求得。（3）確定沉降計(jì)算深度（即受壓層厚度）分層總和法-作業(yè)21.分層總和法計(jì)算步驟：（4）計(jì)算壓縮層底面以下各薄層的平均自重應(yīng)力和平均附加應(yīng)力。（5）利用每層土的壓縮曲線，查平均自重應(yīng)力和平均總應(yīng)力相對(duì)應(yīng)的孔隙比。（6）計(jì)算每層的壓縮量（7）計(jì)算壓縮層總沉降量

分層總和法簡(jiǎn)介-作業(yè)1分層總和法簡(jiǎn)介-作業(yè)1簡(jiǎn)答題1.分層總和法的概念3.分層總和法的作了哪些假定？2.地基最終沉降量的概念分層總和法簡(jiǎn)介-作業(yè)11.分層總和法：將地基壓縮層范圍以內(nèi)的土層劃分成若干薄層，分別計(jì)算每一薄層土的變形量，最后總和起來(lái)，即得基礎(chǔ)的沉降量。2.地基最終沉降量：地基變形完全穩(wěn)定時(shí)，地基表面的最大豎向變形量。分層總和法簡(jiǎn)介-作業(yè)13.分