土的壓縮性與地基沉降計(jì)算

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1、土的壓縮性與地基沉降計(jì)算成層地基1.計(jì)算公式均質(zhì)地基豎直向：§2.1土體自重應(yīng)力的計(jì)算§2土體中的應(yīng)力計(jì)算豎直向：容重：地下水位以上用天然容重γ地下水位以下用浮容重γ’2.分布規(guī)律自重應(yīng)力分布線的斜率是容重；自重應(yīng)力在等容重地基中隨深度呈直線分布；自重應(yīng)力在成層地基中呈折線分布；在土層分界面處和地下水位處發(fā)生轉(zhuǎn)折。不透水層層面及層面以下為上覆水土總重回顧§2土體中的應(yīng)力計(jì)算§2.2基底壓力計(jì)算eBLxyxyBLPP矩形面積中心荷載矩形面積偏心荷載§2土體中的應(yīng)力計(jì)算豎直集中力矩形內(nèi)積分矩形面積豎直均布荷載矩形面積豎直三角形荷載水平集中力矩形內(nèi)

2、積分矩形面積水平均布荷載線積分豎直線布荷載寬度積分條形面積豎直均布荷載圓內(nèi)積分圓形面積豎直均布荷載L/B≥10其他特殊荷載：將荷載和面積進(jìn)行分解，利用已知解和疊加原理求解§2.3地基中附加應(yīng)力的計(jì)算K——豎直集中荷載作用下(表2-1)Kc——矩形面積豎直均布荷載作用角點(diǎn)下(表2-2)Kt——矩形面積三角形分布荷載作用角點(diǎn)下(表2-3)Ko——圓形面積均布荷載作用時(shí)園心點(diǎn)下(表2-4)Kr——圓形面積均布荷載作用時(shí)園周邊下(表2-4)Ksz——條形面積豎直均布荷載作用時(shí)(表2-5)Ktz——條形面積三角形分布荷載作用時(shí)(表2-6)§2.3地基中附

3、加應(yīng)力的計(jì)算§2土體中的應(yīng)力計(jì)算K=F（底面形狀；荷載分布；計(jì)算點(diǎn)位置）基底壓力附加應(yīng)力地基沉降變形基底反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的外荷載工程實(shí)例§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算（墨西哥城）地基的沉降及不均勻沉降Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸基坑開挖，引起陽臺(tái)裂縫修建新建筑物：引起原有建筑物開裂高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除建筑物立面高差過大建筑物過長：長高比7.6:1土具有壓縮性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小和分布土的壓縮特性地基厚度一致沉降（沉降量）差異沉降（沉降差）建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用概述§3土的壓縮

4、性與地基沉降計(jì)算土的特點(diǎn)（碎散、三相）沉降具有時(shí)間效應(yīng)－沉降速率壓縮性測試最終沉降量一維壓縮一維固結(jié)沉降速率三維固結(jié)修正復(fù)雜條件下的計(jì)算公式簡化條件§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1土的壓縮性§3.2地基的最終沉降量計(jì)算§3.3地基沉降與時(shí)間的關(guān)系室內(nèi)試驗(yàn)室外試驗(yàn)側(cè)限壓縮、三軸壓縮等荷載試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等概述較復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)？§3.4建筑物的沉降觀測與地基容許變形值主線、重點(diǎn)：一維問題！建筑物安全§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1土的壓縮性§3.2地基的最終沉降量計(jì)算§3.3飽和土體的滲流固結(jié)理論§3.4建筑物的沉降觀測與地基容許變形值土的壓縮

5、性是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計(jì)壓縮量主要組成部分說明：土的壓縮被認(rèn)為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果無粘性土粘性土透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時(shí)間土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時(shí)間增長的過程§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1土的壓縮性研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗(yàn)方法，亦稱固結(jié)試驗(yàn)三聯(lián)固結(jié)儀§3.1土的壓縮性一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水

6、石試樣傳壓板百分表施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載測定：軸向應(yīng)力軸向變形試驗(yàn)結(jié)果：p-s-e§3.1土的壓縮性一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護(hù)環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形目的：研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土樣在壓縮前后變形量為s，土粒高度在受壓前后不變整理根據(jù)不同壓力p作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，為壓縮曲線§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1土的壓縮性一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)e-p曲線其中整個(gè)過程中土粒體

7、積和底面積不變→§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.2一維壓縮性及其指標(biāo)01002003004000.60.70.80.91.0ee-p曲線一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)e0ep(kPa)Δpe-p曲線二、壓縮性指標(biāo)壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高根據(jù)壓縮曲線可以得到三個(gè)壓縮性指標(biāo)1.壓縮系數(shù)a2.壓縮模量Es3.變形模量E0曲線A曲線BΔp相等而ΔeA>ΔeB,所以曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性§3土的壓縮性與地基沉降計(jì)算§3.1土的壓縮性一、側(cè)限壓縮試驗(yàn)e-p曲線ΔeBΔeA1.壓縮系數(shù)a

8、土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應(yīng)力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高