第五章 地基最终沉降量的计算.ppt

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1、第五章地基最终沉降量的计算5.1分层总和法计算地基沉降量5.2地基最终沉降量的组成15-1分层总和法计算地基沉降量地基沉降量是指地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量。地基沉降有两方面的原因：一、是建筑物荷载在土中产生附加应力;二、是土具有压缩性。地基沉降计算方法有:分层总和法、弹性理论法、应力历史法、应力路径法等等。分层总和法是目前被广泛采用的沉降计算方法。2分层总和法是以无侧向变形条件下的压缩量公式为基础。一、分层总和法无侧向变形条件下单向压缩量计算假设：（1）土的压缩完全是由于孔隙体积减小导致骨架变形的结果，土粒本身的压缩可忽略不计；（2）土体仅产生竖向压缩，而无侧向变

2、形；（3）土层均质且在土层厚度范围内，压力是均匀分布的。5-1分层总和法计算地基沉降量3无侧向变形条件下单向压缩量公式5-1分层总和法计算地基沉降量4根据av，mv和Es的定义上式又可表示为：5-1分层总和法计算地基沉降量5分层总和法——在沉降计算深度范围内划分若干土层，计算各层的压缩量（Si），然后求其总和，即得地基表面的最终沉降量S，这种方法称为分层总和法。沉降计算深度zn是指自基础底面向下需要计算压缩变形所达到的深度。分层总和法5-1分层总和法计算地基沉降量6沉降计算深度zn的确定：σz-地基某深度的附加应力;σcz-自重应力。①一般土层：σz=0.2σcz；②软粘土

3、层：σz=0.1σcz；③至基岩或不可压缩土层。分层总和法5-1分层总和法计算地基沉降量7分层总和法的基本思路是：将压缩层范围内地基分层，计算每一分层的压缩量，然后累加得总沉降量。分层总和法有两种基本方法：e~p曲线法和e～lgp曲线法。5-1分层总和法计算地基沉降量8用e～p曲线法计算地基的沉降量计算步骤（1）按比例绘制柱基础及地基土的剖面图（2）按式计算地基土的自重应力（提示：自土面开始，地下水位以下用浮重度计算）。（3）计算基底压力。（4）计算地基中竖向附加应力分布;（5）确定压缩层厚度；5-1分层总和法计算地基沉降量①一般土层：σz=0.2σcz；②软粘土层：σz=

4、0.1σcz；（6）地基沉降计算分层2~4m,≤0.4b。9（7）求出第i分层的压缩量。p→e（注意：不同土层要用不同曲线），代入公式：（8）最后将每一分层的压缩量累加，即得地基的总沉降量为：5-1分层总和法计算地基沉降量10【例题4－1】某柱下独立基础为正方形，边长l=b=4m，基础埋深d=1m，作用在基础顶面的轴心荷载F=1500kPa。地基为粉质黏土，土的天然重度γ=16.5kN/m3，地下水位深度3.5m，水下土的饱和重度γsat=18.5kN/m3，如图所示。地基土的天然孔隙比e1=0.95，地下水位以上土的压缩系数为a1=0.30MPa-1，地下水位以下土的压缩

5、系数为a2=0.25MPa-1，地基土承载力特征值fak=94kPa。试采用传统单向压缩分层总和法计算该基础沉降量。5-1分层总和法计算地基沉降量11【解】按分层总和法计算①按比例绘制柱基础及地基土的剖面图，如图所示。②按式计算地基土的自重应力（提示：自土面开始，地下水位以下用浮重度计算），结果如表。应力图如图。③计算基底应力④计算基底处附加应力5-1分层总和法计算地基沉降量⑤计算地基中的附加应力⑥地基受压层厚度zn确定⑦地基沉降计算分层⑧计算各层土的压缩量12⑨柱基础中点最终沉降量自基底深度z(m)土层厚度Hi(m)自重应力(kPa)附加应力（kPa）孔隙比e1附加应力平

6、均值(kPa)分层土压缩变形量ΔSi(mm)l/bz/bαcσz016.51.000.250097.251.21.236.31.00.60.222986.600.9591.9316.972.51.357.751.01.250.146157.760.9572.1014.424.11.671.351.02.050.081131.510.9544.649.166.01.987.51.03.000.044717.390.9524.455.96分层总和法计算地基沉降量5-1分层总和法计算地基沉降量13初始沉降（SD）：是指当荷载施加较快，土体允许有侧向变形时，加荷瞬时土体的竖向变形量

7、固结沉降（SC）：也称主固结沉降，是土体在附加压力作用下，由于土中孔隙水和孔隙气体的排出而引起的土体体积的减小次固结沉降（SS）：是指含水量较高的软粘土在固结沉降完成后期，较厚的吸着水层因土体受挤压使得其中的一部分吸着水逐渐转变为自由水，土体体积减小所出现的压缩量。5-2地基最终沉降量的组成14tSSi：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降15