地基沉降计算深度的下限.ppt

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1、地基最终沉降量计算向娟2017-9-162地基最终沉降量计算一、概念说明：1、地基最终沉降量：地基土在建筑物荷载作用下，不断产生压缩，直至压缩稳定时地基表面的沉降量。32、计算目的：在建筑设计中，预知该建筑物建成后将产生的最终沉降量、沉降差和倾斜及局部倾斜，并判断这些地基变形值是否超出允许的范围，以便在建筑物设计时，为采取相应的工程措施提供科学依据，保证建筑物的安全和正常使用。43、计算地基最终沉降量的方法很多，本节主要介绍国内常用的几种方法：分层总和法、《建筑地基基础设计规范》推荐的方法和弹性力学公式。5分层总和法假设土层只有垂直单向压缩，侧向不能膨胀。《规范》推荐法根

2、据建国以来二十多年实践经验，对分层总和法进行了修正。61）基本计算原理二、分层总和法72）基本假定(1)地基土是均质、各向同性的半无限线性体。(2)地基土在外荷载作用下，只产生竖向变形，侧向不发生膨胀变形。目的：可利用完全侧限压缩试验的指标。(3)采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。8分层总和法计算地基最终沉降量93、计算方法及步骤1)分层从基础底面开始将地基土分为若干薄层，分层原则：①厚度hi≤0.4b(b为基础宽度)；②天然土层分界处；③地下水位处。2)计算基底压力p及基底附加压力p0。3)计算各分层面上土的自重应力和附加应力,并绘制分布曲线。104)确定地基沉

3、降计算深度Zn地基土的压缩性随着深度的增大而降低，局部荷载引起的附加应力又随深度的增大而减少，所以超过一定深度的土，其变形对沉降量的贡献小到可忽略不计。沉降时应考虑其土体变形的深度范围内的土层称为地基压缩层，该深度称为地基沉降计算深度（地基压缩层厚度）。11地基沉降计算深度的下限，一般取地基附加应力等于自重应力的20%处，σz=20%σc,但在该深度以下如有高压缩性土，则应继续向下计算至σz=10%σc处；在沉降计算深度范围内存在基岩时，Zn可取至基岩表面为止。这种确定沉降计算深度的传统方法称为应力比法。125)计算各分层土的平均自重应力和平均附加应力,6)计算每一分层土

4、的变形量。137)计算地基最终沉降量s。将沉降计算深度Zn范围内各土层（n层）压缩变形量相加，可得：144.例题分析【例】已知某厂房柱下单独基础基底尺寸为4m×4m,埋深d＝1.0m,地基为粉质粘土,地下水位距天然地面3.4m。上部荷重传至基础顶面F＝1440kN,土的天然重度＝16.0kN/m³,饱和重度sat＝17.2kN/m³,其它资料如图。试用分层总和法计算基础最终沉降。3.4md=1mb=4mF=1440kN501002003000.900.920.940.96eσ15【解】采用分层总和法计算1.分层每层厚度hi≤0.4b=1.6m,地下水位以上分两层,各1

5、.2m;地下水位以下按1.6m分层。2.计算sczi和szisczi从天然地面起算,szi从基底起算z(m)σczi(kPa)01.22.44.05.67.21635.254.465.977.489.0基底压力:基底附加压力:3.4md=1mF=1440kNb=4m自重应力曲线附加应力曲线基底中点下szi：用角点法计算,过基底中点将荷载面四等分,计算边长l=b=2m,σzi=4acp0,ac由表3.2查取。16z(m)z/bacszi(kPa)sczi(kPa)szi/sczizn(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.60.25000.222

6、90.15160.08400.05020.032694.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.00.240.147.23.确定沉降计算深度zn：由sz0.2scz，可得zn=7.2m4.计算最终沉降量:根据e-p曲线,列表计算各层沉降量如下z(m)σz(kPa)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.0σc(kPa)h(mm)12001200160016001600σc(kPa)25.644.860.271.783.2σz(kPa)88.970

7、.444.325.315.6σz+σc(kPa)114.5115.2104.597.098.8e10.9700.9600.9540.9480.944e20.9370.9360.9400.9420.940e1i-e2i1+e1i0.01680.01220.00720.00310.0021si(mm)20.214.611.55.03.4最终沉降量：s=Σsi=54.7mm17【解】1）绘柱基及地基土的剖面图。1819209)柱基中点总沉降量。(4.28)21通过对大量建筑物进行沉降观测，并与分层总和法计算结果相对比发现：①中等强度