地下水位下降对建筑地基变形计算的影响.pdf

《地下水位下降对建筑地基变形计算的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年2期西南公路X~ANGONGLU地下水位下降对建筑地基变形计算的影响蓝晓锋(广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广州510507)【摘要】城市建设不断加快，因大量开采地下水引起地下水位持续下降现象越发严重，导致土体有效应力变化，发生饱和～非饱和土体固结沉降。而目前地基的变形计算大都采用规范推荐的分层总和法，计算中未考虑建筑物运营期地基地下水位下降对地基变形的影响。通过算例分析不同水位降深饱和、非饱和区域的沉降量，指出地面沉降随着地下水位降低不断增大，设计方案中应考虑地下水位下降引起的地基变形因素。【关键词】地下水位下降；地基；变形计算；分层总和法【

2、中图分类号】TU462【文献标识码】AIJ弓l舌1计算方法和基本假设随着国民经济的发展，城市建设不断加快，水计算地基最终变形的方法有很多种，对于天然资源的大量消耗使地下水过量开采导致区域性地面地基，目前工程上用的较多是地基基础规范推荐的沉降，这是我国目前城市发展中面临的一个严重问分层总和法。此方法计算地基变形时，地基内的应题。已有学者对半空间饱和土中井点抽水问题进行力分布，采用各向同性均质线性变形体理论，使用研究。多数情况下，地下水位下降导致土体孑L隙单一的压缩性指标，并用平均附加应力系数和应力面水压变化，土体发生饱和～非饱和固结沉降。地下积的概念，建立了如

3、下计算地基最终变形量S(1nrn)水位降低引起非饱和区域土体饱和度减少，净平均的公式：应力降低和基质吸力增大。Hsin—YuShan在台湾沿=’=高(一Zi一。一)(1)海地区地面沉降的调查中发现，非饱和沉降量不可式中：忽略，对地面沉降的估算结果表明非饱和区域的沉S’一按单向压缩分层总和法计算出的地基变形降量可占总沉降量的47．9％。Kai—YuanKe通过非饱量，mm；和土柱在不同条件下的排水同结试验，测得土柱在一为沉降计算经验系数；固结过程中的沉降变形和孑L隙水压的变化，试验结n一为计算深度范围内所划分的土层数；果表明在排水同结过程中非饱和土的沉降变形十

4、分P一为对应于荷载效应准永久组合时的基础底明显。建筑地基变形计算采用的是《建筑地基基础面处的附加压力，kPa；设计规范》(GB50007—2011)(以下简称地基z、z一分别为基础底面至第i层土、第i—l层土基础规范)中的分层总和法进行计算，计算中未考虑后期地下水位下降对地基变形计算的影响，地下底面的距离，m；水位下降可能使地基变形量超过设计方案计算值，，6c一分别为基础底面计算点至第i层土、第甚至超出规范允许值发生事故。本文通过算例分析i-1层土底面范围内平均附加应力系数；不同地下水水位降深产生的最终沉降，对比未考虑E，一为基础底面下第i层土的压缩模量，应

5、取土水位降深地基变形沉降量的差别，以加强建筑项目的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力勘察水文地质勘察及及设计方案中地下水位下降对段计算。地基变形的分析，保证建筑安全。该方法参数少，且易于得到，配合一定的经验西南公路系数，一般计算结果和工程实测值较为接近，精度不同水位降饱和、非饱和沉降量，地下水位线以上满足工程设计要求。为简化计算设立以下计算模型：非饱和区域的沉降在总沉降量中的比例逐渐增大，当水位下降5m、10m、15m、20m时，地面沉降量增加的比例分别达到16．7％、28．0％、35．2％、39．7％。表2不同水位降饱和非饱和沉降地下水位非饱和区饱

6、和区沉地表累积沉降增加降低值(m)沉降(mm)降(mm)沉降(mm)比例OO36．2336．230514．1628．1342．28l6．7％10260420．3446．3828．0％1534．5314．4448．9735．2％图1降水饱和～非饱和～维沉降计算204038lO．255062397％采取的计算简冈(见图1)，并假设以下条件成立：—一(1)基础底面附加压力为矩形均布荷载；P／，、—(2)地下水位下降，土体产生饱和一非饱和一、／／◆fECl一、、_饱和沉降维沉降，初始地下水位与地平面相平为0m；—·r一地晴1累私{C降／、～’’一(3)土体各向同性，

7、土层厚度H=50m；／(4)下底面为刚性基底；U)lU1)图2不同水位降饱和一非饱和沉降(5)地下水位下降，饱和土体失水变为非饱和土，孔隙水压力消散，土体有效应力增加，压缩模饱和土因地下水位下降变为非饱和土，压缩模量变小。量变小是影响地基变形计算的直接因素，设计方案中选取正确的压缩模量尤为重要。目前，工程勘察2算例分析报告中提出压缩模量是按勘察期间天然状态条件进根据计算简图l，矩形均布荷载长宽比了l=1行室内饱和或非饱和土体固结试验而获得。对于后(基础宽度设为10m)，基础底面附加压力土层为均期可能存在地下水位下降产生地基变形影响建筑物匀各向同性，下底面为刚

8、性基底，土层厚度H=50m，安全的场地，最好的办法是