第三章 土的压缩性与地基沉降计算1.ppt

土的压缩性及地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;土具有压缩性;Kiss;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;高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除;建筑物立面高差过大;建筑物过长：长高比7.6:1;武广高铁施工致广州地面塌陷 楼房开裂（2010-4）;1、土的压缩性大;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;=;（3）侧限应力状态——一维问题;§3.2 有效应力原理;PS;（1）饱和土体内任一平面上受到的总应力可分为两部分σ’和u，并且;③孔隙水压力的作用 孔隙水压力 对土颗粒间摩擦、土粒的破碎没有贡献，并且水不能承受剪应力，因而孔隙水压力对土的强度没有直接的影响； 它在各个方向相等，只能使土颗粒本身受到等向压力，由于颗粒本身压缩模量很大，故土粒本身压缩变形极小。因而孔隙水压力对变形也没有直接的影响，土体不会因为受到水压力的作用而变得密实。;静水位条件;毛细饱和区;A;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;水槽; 假设土体中固体颗粒不可压缩且固体颗粒体积 Vs=1，试样的初始孔隙比等于 e0 ，根据孔隙比定义 ，得到土体初始孔隙体积 e0 ，则初始体积 。考虑到受压前后固体颗粒体积不变，压缩后试样体积 。试样在刚性护环内不能发生侧向变形，所以受压前后试样截面面积不变，即： ;e-p曲线;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;第三章 土的压缩性与地基沉降计算 ;§3.5 地基中的应力分布;竖直向：;思考题：水位骤降后，原水位到现水位之间 的饱和土层用什么重度？;3、分布 规律;例题3.1某建筑场地的地层分布如下：第一层粉土， =18 ，厚度1m；第二层粘土，厚度3m， =19 ，比重 =2.72，天然含水量 =28%，地下水位2m；第三层中砂， =19.3 ，厚4m，试确定中砂底部的自重应力。;基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基础底面接触压力。;1、 影响因素;抗弯刚度EI=∞ → M≠0； 反证法: 假设基底压力与荷载分布相同，则地基变形与柔性基础情况必然一致； 分布: 中间小, 两端无穷大。;弹塑性地基，有限刚度基础:实际工程中最常见的基础;根据圣维南原理，基底压力的具体分布形式对地基应力计算的影响仅局限于一定深度范围；超出此范围以后，地基中附加应力的分布将与基底压力的分布关系不大，而只取决于荷载的大小、方向和合力的位置。;作用在基底形心的荷载只有竖向荷载，没有弯矩荷载时，为中心受压基础;b;（1）单向偏心荷载下矩形基础的基底压力;把偏心距e代人上式，可得如下公式：;例题3.3 某建筑物基础底面尺寸为4×2m，基础埋深为2m，在设计地面标高处作用有偏心荷载680kN，偏心距为1.31m，试求基底平均压力和边缘最大应力。;x;3.5.3 基底附加应力——基底净压力 ;计算假定：地基土是各项同性的、均质的、线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限的。;竖直 集中力;y;竖向集中力作用下地基附加应力——六个应力分量的解答;竖向集中力作用下地基附加应力——三个位移分量的解答;查表3－1;若干个竖向集中力Pi（i=1、2、……n）作用在地基表面上，按叠加原理，则地面下z深度处某点M的附加应力应为各集中力单独作用时在M点所引起的附加应力之总和，即：;σz 分布特征;（1）角点下的垂直附加应力;a.矩形面积内;[例题3-4]如图所示，矩形基底长为4m、宽为2m，基础埋深为0.5m，基础两侧土的重度为18kN/m3，由上部中心荷载和基础自重计算的基底均布压力为140kPa。试求基础中心O点下及A点下、H点下z＝1m深度处的竖向附加应力。 [解]（1）先求基底净压力（基底附加应力）pn, 由已知条件 p0=p－γ0d＝140－18×0.5＝131kPa （2）求o点下1m深处地基附加应力σzo。 σzo=104.75kPa c=0.1999 （3）求A点下1m深处竖向附加应力σzA σzA=60.65kPa ac=0.2315 （4）求H点下1m深度处竖向应力σzH。 σzH=26.2kPa c=0.2350;