地基最终沉降量计算方法及其最终影响

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1、地基最终沉降量计算方法及其最终影响概述自重应力压缩稳定附加应力导致地基土体变形体积变形形状变形由正应力引起，会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。本章讨论重点概述沉降：在附加应力作用下，地基土产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降某些特殊性土由于含水量的变化也会引起体积变形，如湿陷性黄土地基，由于含水量增高会引起建筑物的附加下沉，称湿陷沉降。

2、相反在膨胀土地区，由于含水量的增高会引起地基的膨胀，甚至把建筑物顶裂。概述除此之外某些大城市，如墨西哥、上海等由于大量开采地下水使地下水位普遍下降从而引起整个城市的普遍下沉。这可以用地下水位下降后地层的自重应力增大来解释。当然，实际问题也是很复杂的，还涉及工程地质、水文地质方面的问题。概述如果地基土各部分的竖向变形不相同，则在基础的不同部位会产生沉降差，使建筑物基础发生不均匀沉降。基础的沉降量或沉降差(或不均匀沉降)过大不但会降低建筑物的使用价值，而且往往会造成建筑物的毁坏。概述为了保证建筑物的安全和

3、正常使用，我们必须预先对建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差进行估算。如果建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差，在规定的允许范围之内，那么该建筑物的安全和正常使用一般是有保证的；否则，是没有保证的。对后一种情况，我们必须采取相应的工程措施以确保建筑物的安全和正常使用。概述基础沉降量或沉降差的大小首先与土的压缩性有关，易于压缩的土，基础的沉降大，而不易压缩的土，则基础的沉降小。基础的沉降量与作用在基础上的荷载性质和大小有关。一般而言，荷载愈大，相应的基础沉降也愈大；而偏心或倾斜荷载所产生的沉降差要比

4、中心荷载为大。在这一章里，我们首先讨论土的压缩性；然后介绍目前工程中常用的沉降计算方法；最后介绍沉降与时间的关系。土的压缩特性一、土的压缩与固结压缩：土在压力作用下，体积将缩小。这种现象称为压缩。固结：土的压缩随时间增长的过程称为固结一、土的压缩与固结目前我们在研究土的压缩性，均认为土的压缩完全是由于孔隙中水和气体向外排出而引起的。饱和砂土透水性强，在压力作用下，固结很快完成饱和粘土透水性弱，在压力作用下，固结需要很长时间完成一、土的压缩与固结瞬时沉降主固结沉降次固结沉降一、土的压缩与固结瞬时沉降指在

5、加荷后立即发生的沉降饱和粘土在很短的时间内，孔隙中的水来不及排出，加之土体中的土粒和水是不可压缩的，因而瞬时沉降是在没有体积变形的条件下发生的，它主要是由于土体的侧向变形引起的瞬时沉降一般不予考虑一、土的压缩与固结对于控制要求较高的建筑物，瞬时沉降可用弹性理论估算。对于饱和粘土在局部均布荷载作用下，地基的瞬时沉降可用下式计算影响系数，表4－1一、土的压缩与固结瞬时沉降主固结沉降次固结沉降一、土的压缩与固结主固结与主固结沉降在荷载作用下饱和土体中孔隙水的排除导致土体体积随时间逐渐减小，有效应力逐渐增加，

6、这一过程称为主固结随着时间的增加，孔隙水应力逐渐消散，有效应力逐渐增加并最终达到一个稳定值，此时孔隙水应力消散为零，主固结沉降完成，这一过程所产生的沉降为固结沉降。一、土的压缩与固结瞬时沉降主固结沉降次固结沉降一、土的压缩与固结次固结沉降土体在主固结成将完成之后有效应力不变得情况下还会随时间的增长进一步产生沉降，称为次固结沉降次固结沉降对某些土如软粘土是比较重要的，对于坚硬土或超固结土，这一分量相对较小。土的压缩特性二、土的压缩指标为了研究土的压缩特性，通常需要进行试验室内固结试验现场原位试验（荷载试

7、验、旁压试验）室内固结试验与压缩曲线室内固结试验与压缩曲线用环刀切取扁园柱体，一般高2厘米，直径应于高度2．5倍，面积为30cm2或50cm2,试样连同环刀一起装入护环内，上下有透水石以便试样在压力作用下排水。在进水石顶部放一加压上盖，所加压力通过加压支架作用在上盖，同时安装一只百分表用来量测试样的压缩。由于试样不可能产生侧向变形而只有竖向压缩。于是，我们把这种条件下的压缩试验称为单向压缩试验或侧限压缩试验。室内固结试验与压缩曲线假定试样土粒本身体积不变，土的压缩仅由于孔隙体积的减小，因此土的压缩变形

8、常用孔隙比e的变化来表示。压力p与相应的稳定孔隙比的关系曲线称为压缩曲线e-p曲线e-lgp曲线室内固结试验与压缩曲线a图：压力与加荷历时关系b图：各级压力下，试样孔隙比随时间的变化过程压缩快＝》压缩稳定，稳定的快慢和土的性质有关压缩系数用单位压力增量所引起的孔隙比的改变，即压缩曲线的割线坡度表征土的压缩性的高低压缩系数压缩系数av是表征土压缩性的重要指标之一e~p曲线越陡，av就越大，土的压缩性越高e~p曲线越平缓，av就越小，土的压缩性越低压缩系数压