第3章 地基变形计算.ppt

3、压缩模量(侧限压缩模量) 根据 e-p 曲线，可以求算另一个压缩性指标—压缩模量 Es 。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加压应力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计算： 4、变形模量 Eo 土的变形模量是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值。 可由室内侧限压缩试验得到的压缩模量Es求得； 也可由静载荷试验确定。 一、土的渗透性与渗透变形 渗透：由于土体本身具有连续的孔隙，如果存在水位差的作用，水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。 土具有被水透过的性能称为土的渗透性。 土的问题是指由于水的渗透引起土体内部应力状态的变化或土体、地基本身的结构、强度等状态的变化，从而影响建筑物或地基的稳定性或产生有害变形的问题。 1.达西渗透定律 渗透力——由渗透水流作用于单位土体内土粒上的拖曳力。 渗流失稳：流土与管涌两种基本类型。 1）流土及临界坡降 2）管涌及临界坡降 3.5 建筑物沉降观测与地基变形允许值 2、地基变形允许值 第5.3.1条 建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。 第5.3.2条 地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。 第5.3.3条 在计算地基变形时，应符合下列规定： 1.由于建筑地基不均匀、荷载差异很大、体型复杂等因素引起的地基变形，对于砌体承重结构应由局部倾斜控制；对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制；对于多层或高层建筑和高耸结构应由倾斜值控制；必要时尚应控制平均沉降量。 2.在必要情况下，需要分别预估建筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序。一般多层建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已完成80%以上，对于其它低压缩性土可认为已完成最终沉降量的50%-80%，对于中压缩性土可认为已完成20%-50%，对于高压缩性土可认为已完成5%-20%。 第5.3.4条 建筑物的地基变形允许值，按表5.3.4规定采用。对表中未包括的建筑物，其地基变形允许值应根据上部结构对地基变形的适应能力和使用上的要求确定。见书表3.11 2. 求达到某一沉降量(固结度)所需要的时间 已知k、a、e1 t 查曲线 Ut st 1、建筑物的沉降观测（1）水准基点的设置（2）观测点的布置（3）观测点的布置（4）观测资料的整理 1. 分层总和法的基本原理 d σc线 σz线 i层 p1i—i层土自重应力平均值 p1i Δp1i Δp1i—i层土附加应力平均值 p2i=p1i+Δp1i 由p2i、p1i查e~p曲线得e2i、e1i； hi 2. 分层总和法的计算步骤 d σc线 σz线 i层 p1i上 Δp1i上 地面 过计算点绘制地基基础剖面图； 分层面 1）地基分层：hi≤0.4b，2~4m,地下水位、天然分层面； 2）计算各分层面上的自重应力：从地面算起； 3）计算各分层面上的附加应力：从基础底面算起； H p1i下 Δp1i下 d σc线 σz线 i层 p1i上 Δp1i上 地面 分层面 4）确定变形计算深度H：以σz=0.2σc 或σz=0.1σc确定； H p1i下 Δp1i下 5）计算各层初始压力、压力增量平均值： 由p1i、p1i+Δp1i查e~p曲线得e1i、e2i： 6）确定各分层压缩前后的孔隙比 由p1i、p1i+Δp1i查e~p曲线得e1i、e2i： 0 100 200 300 400 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 e p(kPa) 7）计算地基最终变形量 三、《建筑地基基础设计规范》方法 由《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）提出 分层总和法的另一种简化形式。 沿用分层总和法的假设，并引入平均附加应力系数和地基沉降计算经验系数 该方法还规定了计算深度的标准，提出了基础沉降计算的修正系数； 规范法对建筑物基础埋置较深的情况，提出了考虑开挖基坑时地基土的回弹和施工时再压缩造成的变形量的计算方法 根据分层总和法基本原理可得成层地基最终沉降量的基本公式： 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 zi Ai Ai-1 zi、zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)。 ai、ai-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数；（教材P67表3.7） 地基最终沉降量修正公式： 为了提高计算精度，地基沉降量乘以一个沉降