土力学－地基的沉降计算

《土力学－地基的沉降计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、土的压缩性及地基沉降计算第四章本章主要内容土的压缩性什么是土的压缩性？为什么研究土的压缩性？侧限压缩试验试验方法测定土的变形模量地基沉降计算应力历史对粘性土的压缩性的影响饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论。一、土的压缩性compressibility压缩性——在压力作用下土的体积减小。压缩性的原因土颗粒的压缩孔隙水的压缩孔隙的减小≈0≈0压缩性1、什么是土的压缩性固结-土的压缩随时间而增长的过程。饱和粘土：历时很长。无粘性土：短时间内完成2、为什么要研究土的压缩性2m4m地基沉降（竖向位移）PalaciodelasBellasArtes,MexicoCit

2、y墨西哥城艺术宫的下沉墨西哥城下的土层为：表层为人工填土与砂夹卵石硬壳层，厚度5m，其下为火山灰形成的超高压缩性淤泥，天然孔隙比高达7～12，含水率150～600%，层厚达数十米。该艺术宫沉降量高达4m，并造成临近的公路下沉2m。建筑物的不均匀沉降，墨西哥城3、压缩试验及压缩曲线刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载压缩仪oedometer构造侧限条件：土在压缩过程中，只能在竖向压缩，而侧向受限不能变形。或压缩量计算公式压缩系数coefficientofcompressibility标准压缩系数a1-24、压缩指标0.10.5低压缩性中压缩性高压缩性压缩指

3、数压缩模量modulusofcompressibility完全侧限时，土的应力与应变之比。材料名称C20砼较硬粘土密实砂密实砾、石变形模量(MPa)260008～1550～80100～200体积压缩系数coefficientofvolumecompressibility压缩系数、体积压缩系数、压缩模量、变形模量是否为常数？压缩模量变形模量侧向约束证明广义Hooke定律证明土层侧限压缩变形量计算公式二、试验方法确定土的变形模量确定变形模量现场试验室内试验荷载试验旁压试验三轴试验反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表压力p沉降s圆形压板方形压板三、地基沉降计算——分

4、层总和法zΔs1ds1、基本原理（1）基础中心处的沉降代表基础的沉降。（2）中心土柱完全侧限，其压缩量为沉降。基本假设沉降计算Δs2Δs3Δs4Δs8计算深度hc至变形很小、可忽略不计的深度。无侧向膨胀，直接利用压缩试验的结果。土柱的侧限2、计算步骤（1）分层细砂粘土粉质粘土1234657890123465789（2）计算基底净压力（附加压力）Hb（3）计算原存应力（自重应力）（4）计算中心点以下的附加应力（5）确定压缩底层为什么要分层？为什么要采用基底附加压力？应力随深度变化。压缩性随深度变化（包括同一土层）。自重应力附加应力均匀满布荷载作用下的均质土层是否需

5、要分层？自重应力附加应力为什么要采用基底净压力计算地基沉降？开挖前开挖完成后→卸载应力场（5）确定压缩底层(压缩层厚度hc)目标：之下土层的变形可忽略不计。方法：附加应力控制：缺点：不能直接反映土层性质变化对hc的影响。附加应力及自重应力控制：或（软弱地基）铁路桥涵地基和基础设计规范由底层相对压缩量控制：建筑地基基础设计规范下部有软弱土层时继续计算。经验公式：优点：能够反映出土层变化对hc的影响。在hc范围内有基岩等不可压缩土时：算至其顶面。缺点：不能直接反映土层性质变化对hc的影响。（6）计算每一层土的压缩量方法1：利用e－p压缩关系问题1：如何确定e1i、e

6、2i?i-1iihi自重应力附加应力e1i初始状态自重应力e2i终止状态自重应力＋附加应力（基底净压力产生）问题2：为何采用平均值?同一层中的应力分布不均匀方法2：利用压缩模量Es、变形模量E问题：对同一土层，Es、E是否为常数?同一层中，将Es、E作为常数，只是一种简化算法。实际上，深度不同，应力状态就不同，Es、E也随之而变。利用压缩模量Es利用变形模量E方法3：利用e-lgp曲线正常固结土超固结土（7）计算总沉降量计算方法与步骤（1）绘制地基土层分布图和基础剖面图。（2）分层a.每层厚度不大于0.4b。b.不同土层的交界面应作为分层面。c.地下水位作为分层

7、面。d.基础底面附近附加应力的变化较大，分层厚度应小一些。（3）计算基础底面接触压力（4）计算基础底面附加压力（5）计算各分层面处的自重应力（6）计算各分层面处的附加应力（7）确定受压层深度，其判断准则是一般土软土（8）计算各土层的压缩量（9）计算地基最终沉降量例题一试用分层总和法计算下图所示柱下方形独立基础的最终沉降量。自地表起各土层的重度为：粉土：r=18kN/m3；粉质粘土r=19kN/m3，rsat=19.5kN/m3;粘土rsat=20kN/m3。分别从粉质粘土层和粘土层中取土样做室内压缩试验，其e-p曲线见例图。柱传给基础的轴心荷载F=2000kN，

8、方形基础底面边长为4m。