地基最终沉降量的计算学习教案

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1、会计学1地基最终沉降地基最终沉降(chnjing)量的计算量的计算第一页，共29页。4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算最终(zu zhn)沉降量S：St St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z=pp第1页/共29页第二页，共29页。4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算一、单一土层一维压缩(y su)问题二、地基最终沉降(chnjing)量分层总和法三、地基沉降计算的若干问题4.2 地基的最终沉降量计算第2页/共29页第三页，共29页。4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基(dj)的最终

2、沉降量计算1、计算(j sun)简图压缩前szszH2 压缩后1szp 1e2szzp 2e侧限条件z=ppHH/2H/2,e1一、单一土层一维压缩问题（a）e-曲线（b）e-lg曲线e 1Vs 1e1Vs 2e12zv11eee1e1e zvSHH 12zv1eeSHHH1e 第3页/共29页第四页，共29页。ee1e2p1p2p4土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2地基的最终(zu zhn)沉降量计算2、计算公式2111aaS(pp)HpH1e1espHpHSEE 一、单一(dny)土层一维压缩问题（a）e-曲线1221eea(pp)1aSA1e vvSm pHm A12zv1eeSHH

3、H1e 第4页/共29页第五页，共29页。4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基的最终(zu zhn)沉降量计算2、计算公式2C111peHSHClg()1e1ep一、单一(dny)土层一维压缩问题（b）e-lg曲线优点:可使用推定的原状土压缩曲线；可以区分正常固结土和超固结土并分别进行计算。正常固结土：超固结土(并假定p2p)：12zv1eeSHHH1e 1e2eBCelg 1p2p1e2eBCelg 1p2ppp2eC111ppHHSClgClg1ep1e A第5页/共29页第六页，共29页。以公式 为例He1eeS121 zszH ;121eeSH1e 确定(qudng

4、)：测定：e-p曲线(qxin)或者e-lgp曲线(qxin)查定：算定(sun dn)：1szp 2szzp 2e;1e4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算3、计算步骤一、单一土层一维压缩问题侧限条件HszszH2 z=ppH/2H/2,e1 ee1e2p1p2p第6页/共29页第七页，共29页。1、基本(jbn)假定和基本(jbn)原理理论上不够完备，缺乏统一理论；单向压缩分层总和(zngh)法是一个半径验性方法。4土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算二、地基最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

5、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：iSS第7页/共29页第八页，共29页。2、计算(j sun)步骤4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法情况1不考虑地基回弹的情形：沉降量从原基底算起；适用于基础底面积小，埋深浅，施工快。考虑地基回弹的情形：沉降量从回弹后的基底算起；基础底面大，埋深大，施工期长。情况2d地面基底已知：地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线第8页/共29页第九页，共29页。d地面基底2、计算(j sun)步骤情况1

6、4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法(a)计算原地基中自重应力分布(b)基底附加压力p0pp0dp0=p-d(c)确定地基中附加应力z分布自重应力附加应力(d)确定计算深度zn 一般土层：z=0.2 sz；软粘土层：z=0.1 sz；一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)；基岩或不可压缩土层。沉降计算深度sz从地面算起；z从基底算起；z是由基底附加应力 p-d 引起的第9页/共29页第十页，共29页。2、计算步骤(bzhu)情况14土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算二、地基最终沉降

7、量分层总和法(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znd地面基底pp0d自重应力附加应力沉降计算深度(e)地基分层Hi不同土层界面；地下水位线；每层厚度不宜0.4B或4m；z 变化明显的土层，适当取小。(g)各层沉降量叠加Si(f)计算每层沉降量SisziziHi第10页/共29页第十一页，共29页。d地面基底2、计算(j sun)步骤情况24土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基的最终(zu zhn)沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法(a)计算原地基中自重应力分布(b)计算开挖后地基中自重应力分布(c)确定地基中附加应力

8、z分布f(d,z)szszszsz z zf(p,z)f(p,z)pszizi下同情况1自重应力附加应力第11页/共29页第十二页，共29页。ee1ie2iszip2izi4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基的最终(zu zhn)沉降量计算3、计算公式12zv1eeSHHH1e ii2i1iizii1i1iaaS(pp)HH1e1eziiziiisiiHHSEE （a）e-曲线(qxin)二、地基最终沉降量分层总和法d地面基底pp0d自重应力附加应力沉降计算深度sziziHi第12页/共29页第十三页，共29页。4土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基的最终(zu z

9、hn)沉降量计算3、计算公式ii2i1iizii1i1iaaS(pp)HH1e1e（a）e-曲线(qxin)iii1iaSA1e 二、地基最终沉降量分层总和法i0iii 1i 1Ap(zz)0zi0z(i-1)Ai附加应力p0规范法zi-1zii 平均附加应力系数第13页/共29页第十四页，共29页。正常(zhngchng)固结土1iszip sziziiCi2i1iCiszieClg ppClg（b）用e-lg曲线(qxin)计算4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法3、计算公式d地面基底pp0d自重应力附加应力沉降计算深度szi

10、ziHi1ie2ieBCelg 1ip2ip2iszizip Cisziziiiii1i1isziCeSHH lg1e1e第14页/共29页第十五页，共29页。2ipeii2iiii1i1i1ip:CepSHH lg1e1ep 2ippeiCi2iiii1i1i1ipp:CCpSH lgH lg1ep1e 4土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算二、地基最终(zu zhn)沉降量分层总和法3、计算公式d地面基底pp0d自重应力附加应力沉降计算深度sziziHiBCelg piA1ie2ie1ip2ip超固结土1iszip （b）用e-lg曲线计算2iszizip

11、第15页/共29页第十六页，共29页。考虑地基回弹(hu dn)的沉降量计算条件(tiojin)：正常固结土，e-lg曲线(qxin)基面面积大，埋深大，施工期长i层地基的沉降量Si=再压缩沉降量 S1i+压缩沉降量S2i4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法3、计算公式 类似于超固结土的计算；式中采用开挖前地基的天然孔隙比e1i，无论是回弹、再压缩或压缩，均是相对于开挖前的拟定基底高程而言。三者的基准点均是e1i 状态时的Hi。d地面基底pszizi自重应力附加应力第16页/共29页第十七页，共29页。4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4

12、.2 地基的最终(zu zhn)沉降量计算二、地基最终沉降(chnjing)量分层总和法3、计算公式szi szi sziziBCelg A1ie2ied地面基底pszizi自重应力附加应力eiszi1i1iii1i1isziCeSHH lg1e1e ciszizi2i2iii1i1isziCeSHH lg1e1eszisziziii1i2ieici1iszisziHSSSCC lg1e第17页/共29页第十八页，共29页。各种假定导致 S 的误差，如：取中点下附加应力值，使 S 偏大;侧限压缩(y su)使计算值偏小；地基不均匀性导致的误差等。软粘土（应力集中(jzhng)）S偏小,s1 硬

13、粘土（应力扩散）S偏大,s1SSs 修沉降经验(jngyn)修正系数4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法4、结果修正n基底压力线性分布假设n弹性附加应力计算n单向压缩的假设n只计主固结沉降n原状土现场取样的扰动n参数线性的假设n按中点下附加应力计算第18页/共29页第十九页，共29页。sSS 基底附加应力基底附加应力2.54.07.015.020.0 p0 fk1.41.31.00.40.2 p0 0.75 fk1.11.00.70.40.2表4-6 沉降计算经验(jngyn)系数ssE4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基的最终

14、(zu zhn)沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法4、结果修正0zi0z(i-1)AiisisiAEAE i0iii 1i 1Ap(zz)附加应力p0s=1.4-0.2,(1)与土质软硬有关,(2)与基底附加应力p0/fk的大小有关fk：地基承载力标准值第19页/共29页第二十页，共29页。准备(zhnbi)资料 应力(yngl)分布 沉降计算建筑基础（形状、大小、重量、埋深）地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线计算断面和计算点确定计算深度确定分层界面计算各土层的szi，zi计算各层沉降量地基总沉降量自重应力基底压力基底附加应力附加应力 结果修正SSs 修4土的压缩性与地基沉降计算4.2

15、地基的最终沉降量计算二、地基最终沉降量分层总和法第20页/共29页第二十一页，共29页。三.地基沉降计算(j sun)的若干问题4土的压缩性与地基沉降(chnjing)计算4.2 地基(dj)的最终沉降量计算3、单向分层总和法的评价2、砂性土地基的沉降计算1、粘土地基的沉降量计算第21页/共29页第二十二页，共29页。1、粘土(zhn t)地基的沉降量计算研究表明：粘性土地基在基底压力作用下的沉降量S由三种(sn zhn)不同的原因引起：次固结沉降 Ss主固结沉降完成以后，在有效应力不变条件下，由于土骨架的蠕变特性(txng)引起的变形。这种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕变性质，

16、既包括剪应变，又包括体应变。初始沉降(瞬时沉降)Sd 有限范围的外荷载作用下地基由于发生侧向位移(即剪切变形)引起的。主固结沉降(渗流固结沉降)Sc 由于超孔隙水压力逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的。是地基变形的主要部分。4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算三.地基沉降计算的若干问题tSSi：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降niiSS1scdSSSS 第22页/共29页第二十三页，共29页。1、粘土地基(dj)的沉降量计算三.地基沉降计算的若干(rugn)问题4土的压缩性与地基(dj)沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算自学（详见P136-140）第

17、23页/共29页第二十四页，共29页。2、砂性土地基的沉降(chnjing)计算原位试验(shyn)砂性土地基的沉降(chnjing)速率比较快，大部分沉降(chnjing)在施工期间便完成，运用期沉降(chnjing)量一般不会很大。难以取到有代表性的土样标准贯入试验 静力触探试验 载荷板试验 Schmertman（薛迈脱曼）建议的简易算法（P142）基于经验公式的估算方法（P126，公式4-16）HozzdzSEpE 三.地基沉降计算的若干问题4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算办法：特点：问题：原位冻结取样 单向分层总和法 S S S第24页/共29页第二十五页，共29

18、页。3、单向分层总和(zngh)法的评价可计算成层地基；可计算不同形状基础（条、矩、圆）不同分布的基底压力；参数的试验测定方法简单；已经积累了几十年应用的经验，适当(shdng)修正。（1）基本(jbn)假定：（2）优 点：三.地基沉降计算的若干问题4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算（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）整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和第25页/共29页第二十六页，共29页。西方 可判定原状土压缩曲线(qxin)区分不同固结状态 计算结果偏大相差比较大

19、 修正(xizhng)靠经验（3）精度(jn d)：（4）e-p曲线与e-lgp曲线的对比：原苏联 无法确定现场土压缩曲线 不区分不同固结状态 计算结果偏小e-e-lg均需修正3、单向分层总和法的评价三.地基沉降计算的若干问题4土的压缩性与地基沉降计算4.2 地基的最终沉降量计算第26页/共29页第二十七页，共29页。作业(zuy)：习题4-2、4-3n4.2n 用Es1-2计算n 不计沉降计算经验(jngyn)系数sn 粗砂可以按一层计算n4.3n D=1.5mn 考虑沉降计算经验(jngyn)修正系数第27页/共29页第二十八页，共29页。作业(zuy)46 47 (1),(2),(3),(4),(6)第28页/共29页第二十九页，共29页。