土力學(xué)-第四章-地基的最終沉降量計(jì)算2-張丙印

計(jì)算步驟–

情況1地基最終沉降量分層總和法d地面基底計(jì)算深度

pp0

d

z

sz原地基自重應(yīng)力分布

sz基底附加壓力p0地基中附加應(yīng)力

z分布

sz從地面算起；

z從基底算起，由基底附加應(yīng)力p0=p-d引起1§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–不考慮回彈d地面基底計(jì)算深度

pp0

d

z

sz計(jì)算步驟–

情況1地基最終沉降量分層總和法確定計(jì)算深度zn經(jīng)驗(yàn)法：一般土層：

z=0.2

sz軟土層：

z=0.1

sz經(jīng)驗(yàn)公式：Zn=b(2.5-0.4lnb)計(jì)算到壓縮性較大土層底面規(guī)范法：S

0.025S2§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–不考慮回彈z

Sd地面基底計(jì)算深度

pp0

d

z

sz計(jì)算步驟–

情況1地基最終沉降量分層總和法地基分層Hi不同土層界面地下水位線厚度不宜0.4b或4m

z變化明顯的土層，適當(dāng)取小3§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–不考慮回彈計(jì)算每層沉降量Si

各層沉降量疊加

Si按前述單一土層的沉降量計(jì)算方法計(jì)算Hi

szi

zi地面p0

z情況1：單層沉降計(jì)算-規(guī)范法地基最終沉降量分層總和法zi-1ziHiAi深度z范圍內(nèi)平均附加

應(yīng)力系數(shù)(表4－5)4§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–不考慮回彈情況2：考慮地基回彈地基最終沉降量分層總和法d地面基底

d

sz地面p

z擬開挖基坑

sz地面a）開挖前基底處自重應(yīng)力

db）開挖后開挖后地基中自重應(yīng)力分布

sz=

sz-f(

d,z)地基回彈，回彈量被挖除b）施工完成后基底總壓力P引起地基壓縮地基應(yīng)力：

sz

sz

sz

+

z

d

sz

sz

sz

d5§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–考慮回彈計(jì)算步驟–

情況2地基最終沉降量分層總和法原地基自重應(yīng)力分布

sz開挖后地基自重應(yīng)力分布地基中附加應(yīng)力

z分布下同情況16§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–考慮回彈d地面基底計(jì)算深度

p

d

z

sz

sz單層計(jì)算公式：情況2考慮地基回彈地基最終沉降量分層總和法對土層i有：d地面基底計(jì)算深度

p

d

z

sz

sz條件：基面積大

埋深大

施工期長以原地基為正常固結(jié)土為例開挖前：

szi開挖后：

szi壓縮后：

szi+

zi相當(dāng)于先期固結(jié)壓力pi7§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–考慮回彈p(lg)e1ie2i

szi

szi+

zie

sziCciCeiCBA單層沉降計(jì)算：情況2考慮地基回彈地基最終沉降量分層總和法對土層i有：沉降量Si=S1i

+S2i再壓縮S1i壓縮S2i8§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–考慮回彈單層計(jì)算公式：情況2考慮地基回彈地基最終沉降量分層總和法類似于超固結(jié)土的計(jì)算方法無論回彈、再壓縮或壓縮，均相對于開挖前的擬定基底高程為基準(zhǔn)點(diǎn)，故在計(jì)算公式中采用開挖前地基的天然孔隙比e1i原本Si=S回彈i+S1i+S2i，但由于沉降量從建筑物開始修建的高程起算，S回彈i部分已經(jīng)被挖除，故實(shí)際的Si=S1i+S2i9§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–考慮回彈情況1：不考慮地基回彈情況2：考慮地基回彈地基最終沉降量分層總和法情況1和情況2對比10§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法d地面基底

d

sz地面pp0

d

z

sz擬開挖基坑

d

sz地面d地面基底

d

sz地面p

z擬開挖基坑

sz地面

d

sz

sz

sz

d結(jié)果修正地基最終沉降量分層總和法會(huì)導(dǎo)致S的計(jì)算誤差，如：①取中點(diǎn)下附加應(yīng)力值，使S偏大②側(cè)限壓縮使計(jì)算值偏小③地基不均勻性導(dǎo)致的誤差等軟粘土（應(yīng)力集中）S偏小,Ψs>1硬粘土（應(yīng)力擴(kuò)散）S偏大,Ψs<1

s經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)基底壓力線性分布彈性附加應(yīng)力計(jì)算單向壓縮只計(jì)主固結(jié)沉降原狀土現(xiàn)場取樣的擾動(dòng)參數(shù)為常數(shù)按中點(diǎn)下附加應(yīng)力計(jì)算11§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法地基最終沉降量分層總和法結(jié)果修正經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)

s=1.4-0.2與土質(zhì)軟硬有關(guān)與基底附加應(yīng)力

p0/fk的大小有關(guān)20.015.07.04.02.50.20.40.71.01.1p0

0.75fk0.20.41.01.31.4

p0

fk基底

附加應(yīng)力表4-6沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)

sfk：地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值12§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法地基最終沉降量分層總和法結(jié)構(gòu)工程是這樣一門藝術(shù)：使用材料，這些材料只能近似估算建立真實(shí)的結(jié)構(gòu)，這些真實(shí)的結(jié)構(gòu)只能近似的分析來承受外力，這些外力不能準(zhǔn)確得知以滿足我們對公眾安全職責(zé)的要求。

-改編自一位不知名作者無論天然土層結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜，也無論我們的知識與土的實(shí)際條件有多么大的差距，我們必須利用處理問題的藝術(shù)（art），在合理造價(jià)的前提下，為土工結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)問題尋求滿意的答案。

-太沙基13§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法①準(zhǔn)備資料②應(yīng)力分布③沉降計(jì)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(jì)算斷面和計(jì)算點(diǎn)確定計(jì)算深度確定分層界面計(jì)算各土層的

szi，

zi計(jì)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(diǎn)小結(jié)14§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法粘性地基的沉降量計(jì)算總變形：15§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–粘性地的沉降計(jì)算tSSd

：初始瞬時(shí)沉降Ss:次固結(jié)沉降Sc：主固結(jié)沉降初始瞬時(shí)沉降

Sd，取決于剪切變形主固結(jié)沉降

Sc

，取決于滲透固結(jié)過程，通常是地基變形的主要部分次固結(jié)沉降Ss

，取決于土骨架的蠕變變形可計(jì)算成層地基可計(jì)算不同形狀基礎(chǔ)-條性、矩形和園形等可計(jì)算不同基底壓力分布-均勻、三角和梯形分布參數(shù)的試驗(yàn)測定方法簡單已經(jīng)積累了幾十年應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)修正基本假定：優(yōu)點(diǎn)：（a）基底壓力為線性分布（b）附加應(yīng)力用彈性理論計(jì)算（c）只發(fā)生單向沉降：側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)（d）只計(jì)算固結(jié)沉降，不計(jì)瞬時(shí)沉降和次固結(jié)沉降分層總和法的評價(jià)16§4.4地基的最終沉降量計(jì)算–分層總和法評價(jià)計(jì)算精度：①歐美②可判定原狀土壓縮曲線③區(qū)分不同固結(jié)狀態(tài)④計(jì)算結(jié)果偏大相差比較大修正靠經(jīng)驗(yàn)

e-p曲線與e-lgp曲線的對比：均需修正

①原蘇聯(lián)②無法確定現(xiàn)場土壓縮曲線③不區(qū)分不同固結(jié)狀態(tài)