土的压缩性与地基沉降计算(II)

《土的压缩性与地基沉降计算(II)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、土力学与地基基础SoilMechanicsandFoundation教师:张丹电话.:13752986209Email:rockmechanicszd@126.com本章内容3、土的固结1、土的压缩性2、地基沉降量计算3.1土的压缩性沉降：在附加应力作用下，地基土产生体积缩小，从而引起建筑物基础竖直方向的位移。土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性。研究土压缩性的常用方法，通常有室内压缩试验（固结试验）、现场原位测试。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水槽内环环刀透水石

2、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：一、侧限压缩试验压缩前后固相体积与土样横截面面积不变：在不同的压力p下，得到不同的s，可以计算不同的e。二、压缩性指标，KPa-1或MPa-11、压缩系数：实际工程中，往往用割线斜率表示：01002003004000.60.70.80.91.0ep(kPa)压缩曲线上任一点的切线斜率a的值，称为土的压缩系数。土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土大于等于0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土小于0.12、压缩指数Cc：压缩指

3、数指标：p低压缩性土中压缩性土高压缩性土土的压缩性3、压缩模量土体在完全侧限情况下,竖向附加应力与竖向应变增量之比为压缩模量:低压缩性土中压缩性土高压缩性土(e1指自重应力对应的孔隙比)静力载荷试验：三、静力荷载试验坑底放置一定规格的方形或圆形承压板逐级加荷载测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量分析地基土的强度、变形特性求得容许承载力、变形模量等力学数据反压重物反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表荷载试验3.2地基最终变形计算地基最终沉降量：地基土在建筑物荷载作用下，变形完全稳定时基底处的最大竖向位移。地基沉降的原因

4、：建筑物的荷载产生的附加应力引起；欠固结土的自重引起；地下水位下降引起和施工中水的渗流。最终沉降量：各分层沉降量：（此处i指压力的级别）一、单向压缩分层总和法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（从地面算起）(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Hi计算各分层的平均自重应力和平均附加应力。(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

5、①一般土层：σz=0.2σsz；②软粘土层：σz=0.1σsz；③基岩或不可压缩土层。例：已知柱下单独方形基础，基础地面尺寸为2.5m×2.5m，埋深2m，作用与基础上（设计地面标高处）的轴向荷载N=1250kN，有关地基勘察资料与基础剖面如图3-14所示，土的e-p曲线如图3-15所示。试用单向分层总和法计算基础中点最终沉降量。(a)计算原地基中自重应力分布（从地面算起）(b)基底附加压力p0p0=p-d(c)确定地基中附加应力z分布σz是由基底附加应力p-γd引起的(d)确定计算深度zn①一般土层：σz

6、=0.2σsz；②软粘土层：σz=0.1σsz；③基岩或不可压缩土层。(e)地基分层Hi计算各分层的平均自重应力和平均附加应力。(f)计算每层沉降量Si(g)各层沉降量叠加Si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则修正后的地基沉降量为：软粘土（应力集中）S偏小,Ψs>1硬粘土（应

7、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、同一层土的压缩模量不随深度变化2.计算过程（1）确定分层厚度对于地基的计算深度，即受压层深度，可分两种情况：⑴无相邻荷载的基础中点下:式中b-基础宽度，适用于1m~50m范围。⑵存在相邻荷载影响:：在计算深度Zn范围内，第i层土的沉降值：在zn处向上取厚度△z土层的计算沉降量，△z按规定确定。计算层厚度△z值的选取：（2）确定地基变形计算深度（3）计算各土层的压缩变形量（4）计算沉降经验系数（5）最终沉降量又因为p0<0.75fak=0.75×

8、120=90kPa（5）相邻确定地基最终沉降量的目的：①确定建筑物最大沉降量；②求沉降差：相邻独立基础沉降量之差；③确定建筑物的倾斜以及局部倾斜；④判断沉降是否超过容许值，以便为建筑物设计值采取相应的措施提供依据，保证建筑物的安全。第3章土的压缩性与地基沉降计算3.3土的固结1、固结的概念固结：土体在外力作用下，压缩变形随时间增长的过程。土体完成压缩过程所需的时间与土的渗透性有关。无粘