地基最终沉降量分层总和法

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1、第四章地基的沉降第一节土的压缩特性第二节地基最终沉降量的计算第三节单向固结理论第四节固结沉降随时间变化的预测第五节与固结相关的施工方法荷载作用下土体的压缩性;土的压缩试验和固结试验;地基最终沉降量的计算;土的变形与时间关系(一维固结理论)。主要内容:重点：土的压缩性和压缩性指标的确定;计算基础沉降的分层总和法和规范法;了解固结原理和固结随时间变化的概念.土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用概述土的特点（碎散、三相）沉降

2、具有时间效应－沉降速率工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固。墨西哥某宫殿左部：1709年；右部：1622年；地基：20多米厚的粘土由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触基坑开挖，引起阳台裂缝修建新建筑物：引起原有建筑物开裂比萨斜塔地基的不均匀沉降§4.1土的压缩性土压缩性的组成固体土颗粒被压缩土中水及封闭气体被压缩水和气体从孔隙中被挤出土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性水槽内环环刀透水石试样传压板百分表施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载测定：轴向应力轴向变形试验结果

3、：一、侧限压缩试验压缩试验中,土样的变化和计算方法：受荷后土样的高度变化:设初始高度H0,受压后的高度Hi,则Hi=H0—Si,Si为每级荷载作用下的变形量.求土样稳定后的孔隙比ei:加荷前Vs=H0/(1+e0)(设土样横截面积为1),加荷后Vs=Hi/(1+ei).试验过程中的两个基本条件:受压前后土粒体积不变和土样横截面面积不变。压缩曲线的绘制方式e-σ′曲线e-lgσ′曲线01002003004000.60.70.80.91.0ee-σ′曲线10010000.60.70.80.9eCc11Cee-lgσ′曲线二、压缩性指

4、标，KPa-1或MPa-11、压缩系数：压缩曲线上任一点的切线斜率a的值，称为土的压缩系数。实际工程中，往往用割线斜率表示：01002003004000.60.70.80.91.0ea1-2常用作比较土的压缩性大小土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.12、压缩指数Cc：10010000.60.70.80.9eCc11Ce压缩指数Ce回弹指数（再压缩指数）Ce<

5、土在完全侧限条件下竖向应力与相应的应变增量的比值。侧限压缩模量单位：Kpa,Mpa三、土的回弹曲线与再压缩曲线土的回弹曲线与再压缩曲线在进行室内试验过程中，当土压力加到某一数值后，逐渐卸压，土样将发生回弹，土体膨胀，孔隙比增大，若测得回弹稳定后的孔隙比，则可绘制相应的孔隙比与压力的关系曲线称为回弹曲线。§4.2地基最终沉降量的计算最终沉降量S∞：t∞时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。不可压缩层可压缩层σz=pp1、基本假定和基本原理理论上不够完备，缺乏统一理论；单向压缩分层总和法是一个半经验性方法。一、地基最

6、终沉降量分层总和法（a）假设基底压力为线性分布（b）附加应力用弹性理论计算（c）只发生单向沉降：侧限应力状态（d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降（e）将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：2、计算公式：最终沉降量：各分层沉降量：3、计算步骤：d地面基底pp0d自重应力附加应力沉降计算深度sziziHi(a)计算原地基中自重应力分布(b)基底附加压力p0(c)确定地基中附加应力z分布(d)确定计算深度zn(e)地基分层Hi①不同土层界面；②地下水位线；③每层厚度不宜0.4B或4m；④z变

7、化明显的土层，适当取小。(g)各层沉降量叠加Si(f)计算每层沉降量Sip0=p-dσz是由基底附加应力p-γd引起的①一般土层：σz=0.2σsz；②软粘土层：σz=0.1σsz；③一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)；④基岩或不可压缩土层。二、《建筑地基基础设计规范》方法在总结大量实践经验的基础上，对分层总和法的计算结果，作必要的修正。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）提出的一种计算方法——简称“规范法”。规范》法的实质：(1)引入平均附加应力系数的概念(2)引入一个沉降计算经验系数ψs则修正

8、后的地基沉降量为：软粘土（应力集中）S偏小,Ψs>1硬粘土（应力扩散）S偏大,Ψs<1沉降经验修正系数1.计算原理设地基土层均质、压缩模量不随深度变化，则：:深度Z范围内竖向附加应力面积A的等代值:深度Z范围内竖向附加应力系数,，A—应力面积《规范法》地基沉降计