项目四 土的压缩性分析与地基变形计算（番禺）zhu

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1、项目四土的压缩性分析与地基变形计算一、土的压缩性二、地基最终沉降量计算三、应力历史对地基沉降的影响五、建筑物沉降观测与地基变形容许值四、饱和粘性土地基沉降与时间的关系项目四土的压缩性分析与地基变形计算1.理解掌握土的压缩性及其指标测试。2.了解应力历史对地基沉降的影响。3.了解一维固结理论基本概念。4.掌握地基变形特征与变形允许值概念。5.了解建筑物沉降观测。6.在学习土的压缩性指标确定方法的基础上，掌握地基最终沉降量计算原理。学习目标:项目四土的压缩性分析与地基变形计算任务4.1土的压缩性认知与测试任务4.2地基沉降量计算任务4.3地基沉降随时间变化的计算项目四土的压缩性分析与地基变形计算

2、任务4.4地基容许沉降量确定与减少沉降危害的措施项目四土的压缩性分析与地基变形计算工程实例(一)虎丘塔苏州虎丘塔，建于五代周显德六年至北宋建隆二年（公元959～961）期间，7级八角形砖塔，塔底直径13.66m，高47.5m，重63000kN。其地基土层由上至下依次为杂填土、块石填土、粉质黏土夹块石、风化岩石、基岩等，由于地基土压缩层厚度不均及砖砌体偏心受压等原因，造成该塔向东北方向倾斜。1956～1957年间对上部结构进行修缮，但使塔重增加了2000kN，加速了塔体的不均匀沉降。1957年，塔顶位移为1.7m，到1978年发展到2.3m，重心偏离基础轴线0.924m，砌体多处出现纵向裂缝，

3、部分砖墩应力已接近极限状态。后在塔周建造一圈桩排式地下连续墙，并采用注浆法和树根桩加固塔基，基本遏制了塔的继续沉降和倾斜。(二)某九层框架建筑物墙体开裂与处理项目四土的压缩性分析与地基变形计算案例：某九层框架建筑物，建成不久后即发现墙体开裂，建筑物沉降最大达58cm，沉降呈中间大，两端小。调查:该建筑物是一箱基基础上的框架结构，原场地中有厚达9.5～18.4m厚的软土层，此软土层表面为3～8m的细砂层。设计:细砂层面上回填砂石碾压密实，然后把碾压层做为箱基的持力层。在开始基础施工到装饰竣工完成的一年半中，基础最大沉降达58cm。由于沉降差较大，造成了上部结构产生裂缝。原因分析：该案例产生过大

4、沉降并影响上部结构安全，其关键原因是对地基承载力的认识不够完整，即地基承载力应包含两层内容，一是地基强度稳定，二是地基变形。地基承载力是取决于基础应力影响所涉及的受力范围，不仅仅是基础底部持力层土体承载力。该工程基础长×宽为60m×20m，其应力影响到地基下部的软土层，在上部结构荷载作用下软土产生固结沉降，随着时间的延续，沉降逐步发展，预计总沉降量将达100cm，目前沉降量约为总沉降量的60％。由于沉降量过大，沉降不均匀，同时上部结构刚度也不均匀，从而在结构刚度突变处产生了裂缝。项目四土的压缩性分析与地基变形计算结论：由此案例可以看出，作为地基的土层，不仅要考虑持力层和下卧软弱土层的承载力，

5、地基设计还应进行沉降验算，尤其是场地存在软弱土层的地基，必须要进行沉降验算，不仅计算总沉降，还要计算可能出现的沉降差，同时对于有黏性土的地基，还要考虑地基沉降随时间的变化规律。项目四土的压缩性分析与地基变形计算项目四土的压缩性分析与地基变形计算任务4.1土的压缩性认知与测试土体在外力作用下总会产生变形，主要是竖向的压缩变形。因此，建造在土质地基上的工程建筑物也就会产生沉降。当沉降过大，特别是沉降差较大时，就会影响建筑物的正常使用，严重时还可使建筑物开裂、倾斜，甚至倒塌。因此，通常对位于较软弱土质地基上的建筑物，特别是大型或重要建筑物，在进行地基基础设计时，需要计算工程建筑物基础的沉降量与基础

6、不同部位或基础间的沉降差。如计算值在允许范围内，可认为建筑物是安全的，否则必须采取工程措施来加固地基和调整荷载的分布，或减小荷载，或增大基础埋深与基础底面尺寸，以满足工程建筑物对地基变形的要求。任务4.1土的压缩性认知与测试4.1.1土的压缩性（一）基本概念1.土的压缩性：地基土在压力作用下体积减小的特性。土体积缩小包括两个方面（1）土中水、气从孔隙中排出，使孔隙体积减小；（2）土颗粒本身、土中水及封闭在土中的气体被压缩，很小可忽略不计。压缩量的组成:固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结

7、果.2.渗透固结：土的压缩随时间增长的过程称为固结。即：土体随着土中孔隙水的消散而逐渐压缩的过程。也就是土体在外加压力作用下，孔隙内的水和空气徐徐排出而使土体受压缩的过程。任务4.1土的压缩性认知与测试无黏性土黏性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间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（荷载试验、旁压试验）4.1.2压密定律及压缩模量任务