4.土的壓縮性和地基沉降計算.ppt

1、第四章土的可壓縮性和地基沉降修正算法，4.1土的可壓縮性4.2地基最終沉降量4.3飽和土滲流固結理論4.4建筑物沉降觀測和地基容許變形，主要內(nèi)容，4.1土的可壓縮性，土的可壓縮性是指土因壓力而體積縮小的特性，構成壓縮量的固體粒子的壓縮土包水的壓縮空氣的排出，總壓縮量的1/400未滿忽略，壓縮量的主要組成部分認為，土的壓縮由于空隙體積減少，透水性好，容易排水，壓縮穩(wěn)定快速完成，透水性差，不易排水，壓縮穩(wěn)定需要很長時間。 研究土的壓縮性大小及其特點的室內(nèi)試驗方法，也稱為固結試驗、三連固結修訂，注意：土樣在垂直壓力的作用下，由于環(huán)刀和剛性保護環(huán)的限制，僅產(chǎn)生垂直壓縮，不發(fā)生側向變形，1 .壓縮修訂的

2、示意圖，2.e-p曲線， 研究土在不同壓力作用下全過程土粒體積和底面積不變，土粒高度在受壓前后不變，進行整理，其中，不同壓力p下可達到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制出e-p曲線，從壓縮曲線、e0、p、e、e-p曲線、二壓縮曲線得出1 .壓縮系數(shù)a 2.壓曲線a壓縮性曲線b的壓縮性、1 .壓縮系數(shù)a、土體的側限條件下的空隙比減少量與縱向壓縮應力增加的比、p1、p2這3個壓縮性指標利用基于單位壓力增加的空隙比表示土的壓縮性的高低，在壓縮曲線中，實際上用分割線梯度表示土的壓縮性用與p2200kPa對應的壓縮系數(shù)a1-2評價a1-20.1MPa-1低壓縮性土0.1MPa-1a1-20.5MPa-1中壓縮性土a1

3、-20.5MPa-1高壓縮性土，2 .壓縮彈性模量Es，土的側限條件下的縱向壓縮應力和縱向總應變之比土的泊松比一般在00.5之間，采用4.2地基最終沉降量修正、一、分層總和法、地基最終沉降量地基變形穩(wěn)定后的基底面沉降量、1 .基本假設地基為均質、各向同性的半無限線性變形體，可以根據(jù)彈性理論修正土中應力壓力的側限條件下的壓縮性指標2、單一壓縮土層的沉降修正算法對一定的均勻厚度土層施加連續(xù)平均布載荷，縱向應力增加，空隙比相應減少，土層產(chǎn)生壓縮變形，無側向變形。、可壓縮土層、土層縱向應力從p1增加到p2，空隙比從e1減少到e2，縱向應力增加到p，因此3 .單向壓縮層總和法分別校正了基礎中心點下地基中

4、各層土的壓縮變形量si，基礎的平均沉降量s為si的總和，ei第I層土的壓縮變形， ei第I層土的壓縮應變根據(jù)e1i第I層的自重應力平均在土的壓縮曲線上得到的對應空孔比根據(jù)e2i第I層的自重應力平均和附加應力平均之和在土的壓縮曲線上得到的對應空孔比、ei土的壓縮應變， 1 .在基礎中心點建立地基中的自重應力和附加應力分布曲線2、確定地基沉降修正深度3、確定沉降修正深度范圍內(nèi)的層界面4、修正各層沉降量5、修正基礎最終沉降量、建立基礎中心點的地基中的自重應力和附加應力分布曲線、確定基礎沉降修正深度將z=0.2c時的深度作為沉降修正深度的下限來決定地基層，1 .不同土層的邊界面和地下水位面天然層面2

5、.修正每層的厚度hi 0.4b，修正每層的沉降量，根據(jù)自重應力、附加應力曲線、e-p壓縮曲線來修正任一層沉降量，關于軟土二、從規(guī)范法、建筑基礎設施修訂規(guī)范(GB500072002 )出發(fā)，分層綜合法的另一種形式沿用分層綜合法的假設，導入平均附加應力系數(shù)和基礎沉降修訂經(jīng)驗系數(shù)，使基礎土均勻，在側限條件下，壓縮彈性模量Es不隨深度變化，基礎上附加應力通式z=K p0 為了導入平均附加應力系數(shù)，并使用附加應力面積a的等世代值來修正地基的任意深度范圍內(nèi)的沉降量，第I層沉降量可以根據(jù)分層總和法的基本原理得到分層地基的最終沉降量在確定沉降修正深度下存在軟土層的情況下，對軟土層取得的規(guī)定厚度的修正沉降量也向

6、下繼續(xù)修正，直至滿足上式，如果修正深度的范圍內(nèi)存在基巖，則zn可以取到基巖表面，必須取得的基礎中點的地基沉降修正深度可以用簡化式進行修正，進行修正地基沉降量乘以沉降修正計算經(jīng)驗系數(shù)ys，可以調(diào)查關系系數(shù)表，地基最終沉降量的修正公式，三， 地基下沉修正算法中的關系問題1 .分層總和法修正算法中，假設不符合實際情況，如果沒有地基的側向變形，修正結果小的修正算法中，在基礎中心點土的附加應力和沉降修正算法結果大的一方，抵消誤差在某種程度上較大，但正確的誤差難以估計， 2、在分層總和法中，附加應力校正應考慮土體自重引起的固結程度，未完全固結的土考慮到固結引起的沉降量鄰接負荷對沉降量產(chǎn)生較大影響， 在附加

7、應力修正計算中，考慮到鄰接負荷的作用，sc考慮到了回彈再壓縮的影響的地基變形Eci土的回彈再壓縮彈性模量，根據(jù)相關試驗確定yc考慮了回彈的影響的沉降修正經(jīng)驗系數(shù)，取1.0 Pc坑底面以上的土的自重應力【例】某現(xiàn)場柱下單獨方形基礎，已知基礎底面積尺寸為4m4m的上部載荷傳遞至基礎頂面F1440kN、土的天然重度16.0kN/m、飽和重度sat17.2kN/m，相關修正計算資料如下圖所示。用分層總和法和規(guī)范法進行基礎最終沉降(已知fk=94kPa )、【解答】、a .用分層總和法進行修正、1 .用分層總和法進行修正、1 .用分層厚度進行修正、1層的厚度hi 0.4b=1.6m、地下水位為2層、各1

8、.2m、地下水位即4 .用基礎附加壓力、自重應力曲線、附加應力曲線進行修正、5 .基礎中點用角點法進行修正，越過基礎中點將負荷面四等分，對邊的長度l=b=2m、z=4Kcp0、Kc進行修正，由表確定，6 .對各層的沉降量進行修正，用分層總和法求出基礎最終沉降量的是s=si=54.7mm、b .規(guī)范法修正算，1 . 2 .確定沉降修正算深度，根據(jù)zn=b(2.50 5 .列表修正各層的沉降量si，修正算表所示的z=0.6m，sn=0.9mm 0.025 si=55.6mm，滿足規(guī)范要求，6 .沉降修正系數(shù)j s，7 .基礎最終沉降量，s=ys。 1 .土的回彈曲線不與原壓縮曲線重疊，說明土不是完全彈性體，其中一部分是無法恢復的塑性變形2 .土的再壓縮曲線比原壓縮曲線傾斜度小得多，土壓縮