大面积堆载作用下地基变形的计算方法研究.pdf

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1、２０１５年第１０期（总第１６３期）江西建材应用研究大面积堆载作用下地基变形的计算方法研究１２■徐运明，李正农■１．湖南城建职业技术学院，湖南湘潭４１１１０１；２．湖南大学，湖南长沙４１００８２摘要：大面积堆载在实际工程中的应用非常多，其面临的主要问题是预防和控中保持不变，地基变形的计算可以采用以下几种计算方法。制地基变形。文中通过对四种地基变形的计算方法进行研究，得到了各２．１分层总和法种计算方法下的主要参数。但是由于大面积堆载的实际情况非常复杂，分层总和法是较为方便实用的方法，它采用侧限条件下的压缩性作者认为只有综合考虑应力历

2、史、土层分层情况和观测结果等几个重要指标，以地基压缩层深度范围内的各分层计算压缩量并加以总和得到因素，采用至少两种方法进行定量与定性分析，才能更好的指导实际工总沉降量。因此，采用分层总和法计算时，主要解决以下几个问题：程的应用。（１）地基变形计算（影响）深度的取值。当采用分层总和法单向压关键词：大面积堆载应力历史缩基本公式计算时，假定地基土压缩时不考虑侧向变形，地基压缩导深度的下限，取地基附加应力等于自重应力的２０％处，即σｚ＝０．２σｃ处，近些年随着国民经济的高速发展，在物流仓库、货物堆场等工业建筑和港口码头工程中，普遍存在大

3、面积地面堆载或填土荷载的现象。在该深度以下如有较高压缩性土层，则应继续向下计算至σｚ＝０．１σｃ［２］［３］大面积堆载作为典型的一维固结问题，具有荷载作用面积远大于其作处；当采用规范修正公式计算时，地基变形计算深度ｚｎ应符合下用深度的特点，而由于堆载范围的不均匀性和堆载时间的不确定性，加式的规定，当计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。ｎ上地基土本身的差异性，决定了大面积堆载作用下计算地基变形的复ΔＳ′ｎ０．０２５ΔＳ′ｉ（１）ｉ＝１杂性。而如果我们的工程设计人员未考虑到大面积堆载对地基变形产＇式中：μ—在计算深度范围内，

4、第ｉ层土的计算变形值（ｍｍ）；Δｓｎ—生的影响，将会造成严重的后果，如地基产生不均匀沉降、墙体开裂、地在由计算深度向上取厚度为Δｚ的土层计算变形值（ｍｍ），Δｚ与基础宽坪下沉，甚至引起框架柱内倾等现象，严重危及建筑物的安全。本文在度有关，对于大面积堆载的情况，可取１．０ｍ。总结已有工程经验和研究成果的基础上对大面积堆载作用下地基变形（２）土层分层厚度的取值。当采用分层总和法单向压缩基本公式的计算方法进行探讨，以供同类工程设计参考。计算时，地基压缩层深度范围内的分层厚度可取０．４倍基础短边宽度，１大面积堆载作用对地基变形的影响分析

5、［３］成层土的层面和地下水位面是自然的分层面；当采用规范修正公式（１）由于荷载面积远大于可压缩土层的厚度，地基中孔隙水压力计算时，以成层土的层面和地下水位面为分层面；而实际上对于大面积主要沿竖向渗流，在软土地区有效应力增长和超孔隙水压力消散的过堆载作用下的土层情况要复杂得多，由于下卧土层的厚薄不均匀，设计程非常缓慢，从而导致固结时间长；（在不采取增加竖向排水通道等措［１］者需要选取多个截面进行计算。施的情况下，常规固结时间一般均超过５年。）（２）在大面积堆载作用下，附加应力沿深度的变化不大，与一维固（３）成层土压缩性指标的取值。

6、当采用分层总和法单向压缩基本［３］结理论情况相似；公式计算时，需要确定各分层土的孔隙比；当采用规范修正公式计（３）排水条件对浅部地基变形影响较大；由于浅部和深部土层孔算时，则需要确定各分层土的压缩模量，得到上述指标，运用式（２）进隙水压力消散速度不一，如果浅部排水条件较差，地基土变形主要由固行各土层沉降量的计算，单向压缩基本公式如下：结和蠕变叠加而成，而如果排水条件足够通畅时，其变形以压缩固结为ｅ１－ｅ２ｓ＝Ｈ（２）主。１＋ｅ１２大面积堆载作用下地基变形的计算方法式中：Ｈ—压缩土层的厚度；ｅ１—根据压缩土层顶、底面处自重应通过对

7、大面积堆载作用下地基变形的影响分析，认为大面积堆载力的平均值，从土的ｅ－ｐ曲线上相应得到的孔隙比；ｅ２—根据压缩土作用下的地基变形问题可简化为一维固结问题。即在进行计算简化时层顶、底面处自重应力的平均值与附加应力的平均值之和，从土的ｅ－可以认为土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的，因此土层的固结ｐ曲线上相应得到的孔隙比。［３］和土中水的渗流都是竖向的，且渗流服从于达西定律。而土粒和孔隙（４）规范附录Ｎ提供了大面积地面荷载作用下地基附加沉降量［４］水都是不可压缩的，地基变形主要由固结组成。如果各土层的压缩系的计算方法，文献运用这一

8、方法对两个实际工程进行了计算，并运数和渗透系数是不变的常数，且堆载是一次性骤然施加的，在固结过程用计算结果提供了解决方案。檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪度保留至１８５ｍｍ。初始坍落度相同时，相对掺减