第5章地基变形计算.pptVIP

第一节 概述 第二节 土的压缩性 第三节 地基最终沉降量计算 第四节 饱和土体渗透固结理论 第五节 地基容许沉降量和减小 沉降危害的措施;本章教学目的;;1.地基变形原因：主要由建筑物荷重产生的 附加应力而引起； 2.地基变形特征：沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜； 3.地基变形计算的目的：在于确定建筑物可能出现的最大沉降量和沉降差，为建筑物设计或地基处理提供依据。;4.地基变形计算方法：实用计算，只考虑最基本的情况，忽略次要因素，在一系列假定简化的条件下进行的。 5. 地基最终沉降量：指在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量，常简称地基变形量（或沉降量）。 6.在地基变形计算中，还需要知道地基沉降与时间的关系，计算不同时间的沉降量。 7.地基产生变形是因为土体具有可压缩的性能。 ;第二节 土的压缩性;二、土的压缩试验与压缩定律;;压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的孔隙比e与所受压力P的关系曲线。;压缩性曲线的形状与土样的成分、结构、状态及受力历史等有关。 压缩性不同的土，其e-p曲线的形状不同。曲线愈陡，说明压力增加时孔隙比减小得多，土易变形，压缩性愈高。;压缩定律：在压力范围不大时，孔隙比的减小值与压力的增加值成正比。;压缩系数是表征土压缩性大小的主要指标，其值越大，表明在某压力变化范围内孔隙比减少得越多，压缩性就越高。;;2.压缩指数;3.压缩模量（侧限）;;;四、土的前期固结压力和 天然土层的固结状态;（二）天然土层的固结状态;?`p ?s：超固结土;?`p ?s：欠固结土;（三）超固结比;五、前期固结压力的确定;第三节 地基最终沉降量计算;（一）基本假设 1.地基是均质、各向同性的半无限线性变形体，可按弹性理论计算土中应力； 2.在压力作用下，地基土不产生侧向变形，可采用室内侧限压缩试验得的压缩性指标计算沉降量； 3.只考虑竖向附加应力使土层压缩产生的地基沉降。;（二）基本原理 分层总和法就是采用土层一维压缩变形量的基本计算公式，利用室内压缩曲线成果，分别计算基础中心点下地基中各分土层的压缩变形量，最后将各分土层的压缩变形量总和起来。;（三）单层土侧限压缩变形量的计算;2.根据压缩系数a计算土层的压缩变形量;（四）多层土侧限压缩变形量的计算;（五）计算步骤;;4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限 对于软土则应满足σz=0.1σsz 如某一深度以下都是压缩性很小的岩土层，则受压层只计算到这些地层的顶面即可。 ;按各分层的p1i和p2i在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、Es 等其它压缩性指标 根据不同的压缩性指标，选用公式(5-15) 、(5-16)计算各分层的沉降量Si 按公式(5-17)计算总沉降量S;建筑沉降观测值与单向分层总和法计算结果对比：;1.分层总和法的另一种形式;其中：;地基总沉降量为： ;2《规范》推荐公式;3.几点说明;;（二）计算步骤;5) 计算各分层加载前后的平均竖向应力 p1i=σszi ； p2i=σszi+σzi 6) 按各分层的p1i和p2i在e-p曲线上查取相应的孔隙比e1i和e2i 7) 根据p1i、p2i、e1i和e2i求出对应的Esi 8) 按公式5-25计算未修正的总沉降量S` 9) 按公式5-26计算修正后的总沉降量S;三、例题分析;【解答】;4.计算基础中点下地基中附加应力;5.确定沉降计算深度zn;7.按各分层的p1i和p2i在e-p曲线上查取相应的孔隙比e1i和e2i;B.《规范》法计算;6.沉降修正系数j s ;第四节 饱和土体渗透固结理论;（一）模型分析;（二）基本假设;（三）固结微分方程的建立; 从土层中深度z处取一微元体（断面积=1×1，厚度=dz，如右图所示，在此微元体中，固体体积;Cv称为竖向固结系数，单位为m2/a或cm2/a。 式（2）称为一维渗流固结微分方程。 在一定的初始条件和边界条件下，该方程有解析解，可求得任意时刻、任意深度的孔隙水压力值。;固结微分方程初始和边界条件为：;（五） 固结度;土层的平均固结度指在时刻 t ，土层骨架已经承担起来的有效应力与全部附加应力的比值。;上式化简得：;;;实际工程中可能遇到的初始超静水压力的分布可分为五种情况 情况1：基础底面积很大而压缩层很薄 情况2：大面积新填土，由于自重应力而产生的固结 情况3：基础底面积较小，土层很厚 情况4：自重应力下尚未完成固结就在上面修建建筑物 情况5：基础底面积较小，土层不厚;按固结度的定义，可以计算地基沉降与时间的关系;（1）已知固结度Ut求相应的时间t和