地基應力與沉降PPT

1、地基應力與沉降3.1 概述建筑物地基的兩大問題（1）穩(wěn)定性問題（強度）（2）變形問題（沉降）由于建筑物沉降導致的一些事故（1）建筑物的傾斜（2）地基嚴重下沉 （3）建筑物墻體開裂 （4）建筑物基礎開裂（1）建筑物的傾斜意大利比薩斜塔蘇州市虎丘塔南昌鋼鐵廠一煙囪（2）地基嚴重下沉上海展覽中心館上海錦江飯店墨西哥市藝術(shù)宮塘沽新港碼頭倉庫美國波特蘭倉庫上海無線電30廠大樓上海某研究所沉井基礎型式類型非常多，如：3.2 地基自重應力自重應力：指的是土體本身重量引起的應力。地基內(nèi)任一點在自重應力作用下的變形，一般說來，已在地質(zhì)歷史過程中完成，所以在建筑物沉降計算中不必考慮。垂直應力 ：式中 為土的重度（

2、kN/m3 ）， 為計算點深度。3.2.1 自重應力表達式或變化范圍水平應力 或 ： 無粘性土：式中 為靜止側(cè)壓力系數(shù)，粘性土：3.2.2靜止側(cè)壓力系數(shù)：反映地基中水平向應力的變化的系數(shù)。正常固結(jié)砂性土：正常固結(jié)粘性土：樂氏經(jīng)驗公式： 式中 為塑性指數(shù)（）， 和 分別為該土在超固結(jié)和正常固結(jié)狀態(tài)下的靜止側(cè)壓力系數(shù)。康夸脫經(jīng)驗公式： 各向異性及結(jié)構(gòu)性對 的影響： 與 、 、 以及各向的模量 有關，和應力路徑（ 的影響）也有較大關系。 3.2.3孔隙 水壓力（中和應力） （1）地基中存在 時，用有效應力表示（如任一深度 處）式中 為浮重度（kN/m3 ）絕對不透水粘土層內(nèi)浮托力可略去不計低透水粘土

3、層內(nèi)浮托力較小充分透水土層內(nèi)浮托力大（地下水位以上，毛細張力為負）（2）地基受到附加荷重，半透水粘土層內(nèi)引起逐漸消散的超靜孔隙壓力，正中和力；反之，若地面挖土卸荷，出現(xiàn)負的中和壓力。下覆承壓水的半透水粘土層，有效應力大大減小，即浮托力大。（3）（4）有效應力表示的靜止側(cè)壓力系數(shù)或3.3 附加應力3.3.1半無限彈性體表面作用集中力時B氏解(1885)圖46 垂直及水平集中力作用于半無限彈性體直角坐標：圓柱體坐標：3.3.2水平集中力作用于水平邊界面時的應力解(Cerrut, 1882)：3.3.3半無限彈性體內(nèi)部作用集中力時（Mindlin,1936）樁基部分講3.3.4改進的感應圖法，用來估

4、算地基中應力的一種簡捷方法，尤其對不規(guī)則形狀基礎（自學）3.4 實用沉降計算方法地基沉降一般由三部分組成：加載時的初始沉降、固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降這種分類對粘性土適合，砂土沉降只能依靠經(jīng)驗方法3.4.1 曲線形態(tài)及前期固結(jié)壓力的確定（1） 曲線的一個優(yōu)點是實用壓力范圍內(nèi)試驗曲線呈直線，壓縮性指標不隨壓力而變，利于沉降計算。（2）前期固結(jié)壓力 （地質(zhì)歷史上受過的最大固結(jié)壓力）。據(jù) 將土分類正常固結(jié)土超固結(jié)土欠固結(jié)土圖414 卡薩格蘭地確定 的方法（3）確定 的方法最小曲率半徑作圖法布氏法圖415 布麥斯脫確定 的方法薛氏法圖416 布麥斯脫確定 的方法3.4.2 根據(jù)前期固結(jié)壓力計算固結(jié)沉降圖41

5、7 確定正常固結(jié)土現(xiàn)場壓縮曲線（1）正常固結(jié)土的沉降計算圖418 確定超固結(jié)土現(xiàn)場壓縮曲線（2）超固結(jié)土的沉降計算圖419a 計算超固結(jié)土的沉降分兩段計算：（431）（432）（433）（428）圖419b 計算超固結(jié)土的沉降土僅受到再壓縮（434）圖420 計算欠固結(jié)土的沉降（3）欠固結(jié)土（435）3.4.3 考慮側(cè)向變形的固結(jié)沉降Skempton等(1957)提出的半經(jīng)驗法（443）（442）3.4.4 初始沉降-Skempton等(1955)提出 HB （444a）(B/2)HB （444b）(1)初始沉降的計算H (B/2)時，不考慮側(cè)向變形，一維(2)彈性參數(shù)的估計(3)塑性區(qū)開展的校正3.4.5 次固結(jié)（壓縮）沉降圖42