5_土与变形特性与地基沉降计算.pptVIP

5 土的变形特性与地基沉降 计算;主要内容;5.1 概述;工程实例;示意图中所示为通过 在塔北侧下部钻孔取 土的方法对塔纠偏的 技术方案。;;Kiss;基坑开挖，引起阳台裂缝;建筑物立面高差过大;建筑物过长：长高比7.6:1;5.1 概述;5.2 土的压缩性;压缩量的组成 固体颗粒的压缩 土中水的压缩 空气的排出 水的排出;无粘性土;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;17;刚性护环;; 根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线;曲线A压缩性＞曲线B压缩性;e-lgp曲线确定压缩指数;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性; 由于a值与土所受的荷载大小有关，为了便于比较，在工程上用p1＝100kPa、 p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性。;5.2 土的压缩性; 压缩指数Cc ：e-lgp坐标系统中的曲线上直线的斜率。 ;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;载荷试验;5.2 土的压缩性;5.2 土的压缩性;地基土现场载荷试验p-s曲线 ;变形模量与压缩模量之间关系; 弹性模量是指正应力σ与弹性正应变（即可恢复应变）εd的比值。 在计算饱和粘性土地基上瞬时加荷所产生的瞬时沉降时，一般应采用弹性模量。 　　　 在计算高耸结构物在风荷载作用下的倾斜，也采用弹性模量。 ; 压缩模量Es是土在完全侧限的条件下得到的，为竖向正应力与相应的正应变的比值。该参数将用于地基最终沉降量计算的分层总和法、应力面积法等方法中。 变形模量E0是根据现场载荷试验得到的，它是指土在侧向自由膨胀条件下正应力与相应的正应变的比值。该参数将用于弹性理论法最终沉降估算中，但载荷试验中所规定的沉降稳定标准带有很大的近似性。 弹性模量E可通过静力法或动力法测定，它是指正应力σ与弹性（即可恢复）正应变εd 的比值。该参数常用于用弹性理论公式估算建筑物的初始瞬时沉降。 根据上述三种模量的定义可看出：压缩模量和变形模量的应变为总的应变，既包括可恢复的弹性应变，又包括不可恢复的塑性应变。而弹性模量的应变只包含弹性应变。 土的弹性模量要比变形模量、压缩模量大得多，可能是它们的十几倍或者更大。 ;5.3 地基最终沉降量的计算;地基土在外力作用下的变形经历着三种不同的阶段，表现为三种类型的变形特征： 瞬时变形 Sd 固结变形Sc 次固结变形 Ss;计算地基最终沉降量的弹性力学方法 竖向集中力作用下荷载作用面上一点的沉降;计算最终沉降量的分层总和法; 一维压缩问题 在一定均匀厚度土层上施加连续均布荷载，竖向应力增加，孔隙比相应减小，土层产生压缩变形，没有侧向变形。; 土层竖向应力由p1增加到p2，引起孔隙比从e1减小到e2，竖向应力增量为△p，根据侧限压缩试验，有; 分别计算基础中心点下地基中各个分层土的压缩变形量△si,基础的平均沉降量s等于△si的总和;单向压缩分层总和法计算所需资料;单向压缩分层总和法计算步骤;2）计算自重应力，绘制自重应力曲线;地基沉降计算中的有关问题;2.自重应力下的固结; 当建筑物基础埋置较深、开挖面积大，暴露时间较长时，应考虑开挖基坑时地基土的回弹，建筑物施工时又产生地基土再压缩的情况。;最终沉降量计算的应力面积法;5.3 地基最终沉降量的计算;利用附加应力面积A的等代值计算地基任意深度范围内的沉降量，因此第i层沉降量为;zi、zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底??的距离(m);地基沉降计算深度zn应该满足的条件;应力历史对土压缩性的影响;5.4 应力历史对地基沉降的影响;现场压缩曲线的推求 确定土层的先期固结应力 得到现场压缩曲线资料;确定先期固结应力pc;一维固结的力学模型 饱和土体受荷产生压缩过程的实质： 土体孔隙中自由水逐渐渗流排出 土体孔隙体积逐渐减小 孔隙水压力逐渐转化为有效应力;一维渗流固结理论------Terzaghi;微分方程的建立;求解分析;固结度;5.5 饱和土体渗流固结理论;各种情况下地基固结度的求解;按固结度的定义，可以计算地基沉降与时间的关系;（2）已知地基的最终沉降量，求土层达到一定沉降量所需要的时间 ①根据已知的S∞和给定的 St，计算Ut ②根据ξ值和Ut值，查图表求Tv ③根据已知的Cv、H和Tv，计算 t;5.6 建筑物沉降变形观测与分析