壓縮與基礎(chǔ)沉降課件

土的壓縮性及沉降計算土的壓縮變形問題土的壓縮性與地基沉降計算試驗方法壓縮性指標(biāo)沉降的大小土的壓縮性測試方法一維壓縮性及其指標(biāo)地基的最終沉降量計算（墨西哥城）地基的沉降及不均勻沉降概述

概述

墨西哥某宮殿左部：1709年

右部：1622年

地基：20多米厚粘土工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固概述

工程實例由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸概述

工程實例基坑開挖，引起陽臺裂縫概述

工程實例高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除概述

工程實例建筑物立面高差過大47m3915019419917587沉降曲線(mm)工程實例建筑物過長：長高比7.6:1概述

土的壓縮性測試方法土的變形特性測定方法現(xiàn)場試驗荷載試驗旁壓試驗三軸應(yīng)力狀態(tài)側(cè)限壓縮試驗三軸壓縮試驗其他特殊試驗室內(nèi)試驗一維問題土的壓縮性測試方法固結(jié)容器：環(huán)刀、護環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設(shè)備：杠桿比例1:10變形測量設(shè)備側(cè)限壓縮（固結(jié)）儀支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量土的壓縮性測試方法施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載百分表加壓上蓋試樣透水石護環(huán)環(huán)刀壓縮容器側(cè)限壓縮試驗P1s1e1e0ptest測定：

軸向壓縮應(yīng)力

軸向壓縮變形P2s2e2P3s3e3一維壓縮性及其指標(biāo)1e0e孔隙固體顆粒H0Se側(cè)限壓縮試驗由三相草圖：可得到e-p關(guān)系e0eppee-p曲線壓縮性指標(biāo)壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高根據(jù)壓縮曲線可以得到三個壓縮性指標(biāo)1.壓縮系數(shù)a2.壓縮模量Es

3.變形模量E0曲線A曲線B曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性壓縮系數(shù)a土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應(yīng)力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高低在壓縮曲線中，實際采用割線斜率表示土的壓縮性一維壓縮性及其指標(biāo)10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-lgp曲線

特點：在壓力較大部分，

接近直線段指標(biāo)：反映了土的應(yīng)力歷史壓縮指數(shù)一維壓縮性及其指標(biāo)初始加載卸載再加載一次加載側(cè)限壓縮試驗卸載和再加載曲線p在試驗曲線的卸載和再加載段，土樣的變形特性同初始加載段明顯不同，前者的剛度較大在再加載段，當(dāng)應(yīng)力超過卸載時的應(yīng)力p時，曲線逐漸接近一次加載曲線卸載和再加載曲線形成滯回圈一維壓縮性及其指標(biāo)側(cè)限壓縮試驗應(yīng)力歷史及影響土體在歷史上所承受過的應(yīng)力情況（包括最大應(yīng)力等）稱為應(yīng)力歷史初始加載卸載再加載p應(yīng)力歷史的影響非常顯著土樣在A和B點所處的應(yīng)力狀態(tài)完全相同，但其變形特性差別很大AB地基的最終沉降量計算tS粘性土地基的沉降量S由機理不同的三部分沉降組成：初始瞬時沉降

Sd

：在不排水條件下，由剪應(yīng)變引起側(cè)向變形導(dǎo)致主固結(jié)沉降Sc

：由超靜孔壓消散導(dǎo)致的沉降，通常是地基變形的主要部分次固結(jié)沉降Ss

：由于土骨架的蠕變特性引起的變形粘性地基的沉降類型Sd：初始瞬時沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降總變形：地基的最終沉降量計算地基的最終沉降量計算最終沉降量S∞：t∞時地基最終沉降穩(wěn)定以后的最大沉降量，不考慮沉降過程。不可壓縮層可壓縮層σz=pp以一維側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)土的壓縮特性為基礎(chǔ)的分層總和法計算方法：地基的最終沉降量計算pH,e1epH/2H/2σz=p計算步驟：單一土層一維壓縮問題

確定：

查定：

算定：以公式為例e1e2pp1p2地基的最終沉降量計算理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論,是一個半經(jīng)驗性方法假設(shè)基底壓力為線性分布附加應(yīng)力用彈性理論計算側(cè)限應(yīng)力狀態(tài),只發(fā)生單向沉降只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為各層沉降量之和：基本假定和基本原理：地基最終沉降量分層總和法地基的最終沉降量計算d地面基底施工步驟地基最終沉降量分層總和法基坑開挖：基礎(chǔ)土層卸載，基礎(chǔ)底面回彈基礎(chǔ)施工：基礎(chǔ)土層重加載，基礎(chǔ)底面再壓縮基坑回填：基礎(chǔ)土層重加載，基礎(chǔ)地面再壓縮建筑物施工：基礎(chǔ)土層壓縮沉降地基的最終沉降量計算計算步驟地基最終沉降量分層總和法d地面基底計算深度pp0dzsz原地基的自重應(yīng)力分布sz基底附加壓力p0確定地基中附加應(yīng)力z分布確定計算深度zn地基分層Hi計算每層沉降量Si

各層沉降量疊加Sisz從地面算起；z從基底算起，由基底附加應(yīng)力p0=p-d引起地基的最終沉降量計算計算步驟地基最終沉降量分層總和法

......確定計算深度zn地基分層Hi計算每層沉降量Si

各層沉降量疊加Si經(jīng)驗法：一般土層：σz=0.2σsz軟土層：σz=0.1σsz規(guī)范法：S0.025S經(jīng)驗公式：Zn=B(2.5-0.4lnB)計算到壓縮性較大土層底面d地面基底計算深度pp0dzszz地基的最終沉降量計算計算步驟地基最終沉降量分層總和法原地基的自重應(yīng)力分布sz基底附加壓力p0確定地基中附加應(yīng)力z分布確定計算深度zn地基分層Hi計算每層沉降量Si

各層沉降量疊加Si不同土層界面地下水位線每層厚度不宜0.4B或4mz變化明顯的土層，適當(dāng)取小Hid地面基底計算深度pp0dzszszizi地基的最終沉降量計算①準備資料②應(yīng)力分布③沉降計算建筑基礎(chǔ)（形狀、大小、重量、埋深）地基各土層的壓縮曲線原狀土壓縮曲線計算斷面和計算點確定計算深度確定分層界面計算各土層的szi，zi計算各層沉降量地基總沉降量自重應(yīng)力基底壓力基底附加應(yīng)力附加應(yīng)力④結(jié)果修正分層總和法要點小結(jié)地基的最終沉降量計算可計算成層地基可計算不同形狀基礎(chǔ)-條性、矩形和園形等可計算不同基