土力学与地基基础——第4章 土的压缩性和地基沉降计算.pptVIP

第四章 地基变形 第一节 土的压缩性 第二节 地基变形的类型 第三节 地基最终沉降量的计算 第四节 地基沉降与时间的关系 第五节 建筑物沉降观测 第一节 概述土的压缩性的特点（1） 土的压缩性的特点（2） 第二节 研究土压缩性的试验及指标 室内压缩仪 压缩仪详图 土样切取 1. e-p曲线及有关指标 e-p曲线 压缩系数 压缩模量 2. e-lgp曲线及有关指标 压缩指数 2. 地基变形模量 关于三种模量的讨论（1） 关于三种模量的讨论（2） 一、分层总和法 计算示意图 三、应力面积法 2. 沉降沉降计算深度zn的确定 确定的简化zn方法 3. 沉降计算经验系数 ys 5. 例题分析 A.分层总和法计算(1) 分层总和法计算(2) 分层总和法计算(3) 分层总和法计算(4) B.应力面积法计算 应力面积法计算 6.沉降修正系数ψs 第四节 饱和粘性土地基沉降与时间关系 有效应力原理 饱和土地基的一维固结理论(Terzaghi理论) 基本假定和微分方程 各种情况下地基固结度的求解 单面排水下固结度的计算 例题分析 解答 第二节 地基变形的类型 一、几个基本概念 地基变形的特征，可分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜四种 沉降量：基础中心点的沉降量 沉降差：相邻单独基础沉降量的差值。 倾斜： 单独基础倾斜方向两端点沉降差与其距离比值。 局部倾斜：砖石砌体承重结构的条形基础，沿纵向6~10m内 基础两点沉降差与其距离比值。 建成于公元1370年，石砌建筑，塔身为圆筒形，全塔共8层，高55米。基础底面平均压力高达500Kpa，地基持力层为粉砂，下面为粉土和饱和粘土层。兴建至第三层时，塔体开始倾斜，工程被迫停工。塔体出现倾斜的主要原因是土层强度差，塔基的基础深度不够（只有3米深），但用大理石砌筑的塔身非常重，因而造成塔身不均衡下沉所致。塔停建96年后，又开始继续施工。为了防止塔身再度倾斜，采取了一系列补救措施。如，采用不同长度的横粱和增加塔身倾斜相反方向的重量等来设法转移塔的重心。 目前塔向南倾斜，南北两端沉降差1.80米，塔顶偏离中心线已达5.27米，倾斜5.5°。 三、地基变形允许值 地基土在建筑物荷载作用下产生的不影响建筑物使用的地基变形临界值。 地基变形允许值的确定设计上部结构、基础和地基之间的相互作用，应根据建筑物整体刚度、结构类型、荷载分布、地基土层分布及施工方法等因素综合确定。 P73表4.1 四、可不作地基变形计算的建筑类型 根据地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度确定。 地基基础设计等级：分为三个设计等级，根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常的程度划分。P74表4.2 第五节 建筑物沉降观测 一、沉降观测的意义 1、验证建筑工程设计与沉降计算的正确性 2、判别施工质量的好坏 3、可作为分析事故原因和加固处理的依据 二、需进行观测的建筑物 1、地基基础设计等级为甲级的建筑物 2、符合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物 3、加层、扩建建筑物 4、受临近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物 5、需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程 三、沉降观测的方法与步骤 1、仪器与精度 2、水准基点的设置 3、观测点的设置 4、观测次数与时间 地基固结度基本表达式中的Ut随地基所受附加应力和排水条件不同而不同，因此在计算固结度与时间的关系时也应区别对待 情况1（α＝1）： 适用于薄压缩层的固结(H小，P面积大，自重作用下 固结已完成) 情况2 （α＝0) ： 适用于大面积新填土在自重应力作用下的固结 情况3 （α＝∞）：适用于基底面积较小，压缩土层较厚，外荷在压缩土 层的底面引起的附加应力已接近于零的固结 情况4 （α1）： ：适用于自重作用下土层尚未固结完毕，又在其上施加 荷载 情况5 （α1）： ：类似情况3，仅不透水层面附加应力大于0。 1 2 3 4 5 H 利用压缩层透水面上附加应力与不透水面上附加应力之比，绘制固结度与时间因数曲线，确定相应固结度 a= 透水面上的附加应力p1 不透水面上的附加应力p2 1.附加应力分布条件 5. 各种情况下固结度的求解 A. 单面排水情况下