第五章节地基变形计算幻灯片.pptVIP

土层的平均固结度指在时刻 t ，土层骨架已经承担起来的有效应力与全部附加应力的比值。 上式化简得： 实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五种情况 情况1：基础底面积很大而压缩层很薄 情况2：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结 情况3：基础底面积较小，土层很厚 情况4：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物 情况5：基础底面积较小，土层不厚 按固结度的定义，可以计算地基沉降与时间的关系 （六） 沉降与时间关系计算 （1）已知固结度Ut求相应的时间t和沉降量St ①查Ut-Tv据关系图表，确定Tv。 ②根据已知土层的 k、a、e、H值计算 Cv和S∞。 ③根据 计算St 、根据 计算t。 （3）已知某时间t，求相应的固结度Ut和沉降量St ①根据已知土层的 k、a、e、H值计算 Cv和S∞。 ②根据Cv值和t值，根据 计算Tv 。 ③查Ut-Tv据关系图表，确定Ut。根据 计算St 。 （2）已知某时刻的沉降量St,求相应的固结度Ut和时间t。 ①根据已知土层的 k、a、e、H值计算 Cv和S∞。 ②根据 计算Ut 。 ③查Ut-Tv据关系图表，确定Tv。根据 计算t 例：某饱和粘土层厚10m，在大面积荷载P0=120kPa作用下，已知e=1，a=0.3MPa-1，k=1.8cm/year，双面排水条件下求（1）加荷一年时的沉降量；（2）沉降量达140mm所需的时间。 例：某饱和粘土层厚10m，在大面积荷载P0=120kPa作用下，已知e=1，a=0.3MPa-1，k=1.8cm/year，双面排水条件下求（1）加荷一年时的沉降量；（2）沉降量达140mm所需的时间。 复习要点 压缩定律； 压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量等的概念； 前期固结压力的概念； 超固结比的概念、如何判断天然土层的固结状态； 分层总和法和规范法计算地基沉降量； 固结度、平均固结度的概念； 沉降与时间关系的计算。 （二）基本原理 分层总和法就是采用土层一维压缩变形量的基本计算公式，利用室内压缩曲线成果，分别计算基础中心点下地基中各分土层的压缩变形量，最后将各分土层的压缩变形量总和起来。 （三）单层土侧限压缩变形量的计算 1.根据e-p压缩曲线计算土层的压缩变形量 2.根据压缩系数a计算土层的压缩变形量 3.根据压缩模量Es计算土层的压缩变形量 （四）多层土侧限压缩变形量的计算 在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层； 然后按照前述公式计算各分层的沉降量Si； 最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量。 （五）计算步骤 1）划分土层 各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面； 各分层厚度必须满足： Hi≤0.4B 2）计算基底附加压力 p0 = p - γD 3）计算各分层界面的σsz和σz，绘制应力分布曲线 4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限 对于软土则应满足σz=0.1σsz 如某一深度以下都是压缩性很小的岩土层，则受压层只计算到这些地层的顶面即可。 5）计算各分层加载前后的平均竖向应力 p1i=σszi ； p2i=σszi+σzi 按各分层的p1i和p2i在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、Es 等其它压缩性指标 根据不同的压缩性指标，选用公式(5-15) 、(5-16)计算各分层的沉降量Si 按公式(5-17)计算总沉降量S 建筑沉降观测值与单向分层总和法计算结果对比： 坚硬地基，分层总和法计算的沉降量比实测值显著偏大 软弱地基，计算值比实测值显著偏小 原因： 分层总和法的假定条件与实际不符 取土样与实验环节上的影响 没考虑地基基础与上部结构的共同作用 二、《建筑地基基础设计规范》推荐 的最终沉降量计算方法 引入沉降计算经验系数?s，对计算结果进行修正，即我国《建筑地基基础设计规范》所推荐的方法。简称《规范》推荐法。 1.分层总和法的另一种形式 （一）计算原理 zi-1 地基沉降计算深度zn zi △z zi-1 5 3 4 6 1 2 b 1 2 3 4 5 6 1 2 aip0 ai-1p0 p0 p0 第n层 第i层