第三章土的压缩性与地基沉朚嫛算介绍.ppt

* * 饱和土的渗流固结 （1）土体孔隙中自由水逐渐排出 （2）土体孔隙体积逐渐减小 （3）由孔隙水承担的压力逐渐转移到土骨架来 承受，即有效应力。 两种应力在深度上随时间的分布p121 * * 单向固结理论p121 * * 固结度 地基固结（压密）度指地基土层在某一压力作用下，经历时间t所产生的固结变形量与最终固结变形量之比值，或土层中（超）孔隙水压力的消散程度，亦称固结比或固结百分数。 某一时刻t的地基 固结变形量 地基最终固结变形量 t时刻的孔隙水压力 t＝0时的起始孔隙水压力 指竖向排水情况下，固结变形与有效应力成正比，因此某一时刻有效应力图面积和最终有效应力图面积之比值称为竖向平均固结度Uz 。 Uz,t—深度z时刻t的孔隙水压力 σz—深度z处的竖向附加应力，在连续均布荷载p作用下， * * 3.8.6地基瞬时沉降与次固结沉降p129 研究表明：粘性土地基在基底压力作用下的沉降量S由三种不同的原因引起： t S Si ：初始瞬时沉降 Ss: 次固结沉降 Sc：主固结沉降 初始沉降(瞬时沉降) Sd：有限范围的外荷载作用下地基由于发生侧向位移(即剪切变形)引起的。 主固结沉降(渗流固结沉降) Sc ：由于超孔隙水压力逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的。是地基变形的主要部分。 次固结沉降 Ss ：主固结沉降完成以后，在有效应力不变条件下，由于土骨架的蠕变特性引起的变形。这种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕变性质，既包括剪应变，又包括体应变。 * * 3.9建筑物沉降观测与地基允许变形值p130 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 07/16/96 * ## * * * 4.2.3　地下水升降时的土中自重应力 天然地面 变动后 地下水位 原地下水位 变后 变前 天然地面 变动后 地下水位 原地下水位 变前 变后 软土地区，因大量抽取地下水，地下水位长期下降，使地基中有效自重应力增加，引起地面大面积沉降 水位上升会引起地基承载力的减少、湿陷性土的塌陷现象。 * * 3.5.2 基底底面接触压力 基底接触压力：建筑物上部结构荷载和基础自重通过基础传递给地基，作用于基础底面传至地基的单位面积压力 基底接触压力分布图形影响因素： （1）地基与基础的相对刚度； （2）荷载大小与分布情况； （3）基础埋深大小 （4）地基土的性质 * * 柔性基础：土坝、路基、油罐薄板一类基础，本身刚度很小，在竖向荷载作用下几乎没有抵抗弯曲变形的能力，基础随着地基同步变形，因此柔性基础接触压力分布与其上部荷载分布情况相同。在均布荷载作用下基底反力为均匀分布。 刚性基础：大块整体基础本身刚度远超过土的刚度，这类刚性基础底面的接触压力分布图形很复杂，要求地基与基础的变形必须协调一致。 * * 3.5.2 基底底面接触压力 荷载较小、中心受压时 　　马鞍形分布 抛物线分布 钟形分布 荷载增大，边缘产生塑性区，边缘荷载不再加大，应力向中心转移 荷载很大，接近地基的极限荷载 * * 工程简化计算 1、中心荷载 若是条形基础，F,G取单位长度基底面积计算 G=? GAd 取室内外平均埋深计算 基底面积，对于矩形基础A=bl 基础及回填土的平均重度，一般20kN/m3,水位以下为10kN/m3 A G F p + = * * 2、偏心荷载作用下的基底压力 e F+G e b l pmax pmin 作用于基础底面形心上的力矩 M=(F+G)?e 基础底面的抵抗矩；矩形截面W=bl2/6 按材料力学短柱偏心受压公式： ÷ ? ? ? è ? ± + = b e A G F p p 6 1 min max * * 当eb/6时，pmax，pmin0，基底压力呈梯形分布 当e=b/6时，pmax0，pmin=0，基底压力呈三角形分布 当eb/6时，pmax0，pmin0，基底出现拉应力，基底压力重分布 pmax pmin eb/6 pmax pmin=0 e=b/6 eb/6 pmax pmin0 pmax pmin=0 基底压力重分布 ÷ ? ? ? è ? ± + = b e A G F p p 6 1 min max * * 3.5.3　基础底面附加压力 附加压力：建筑物荷载在地基中增加的压力 h σch σch σch F G P P0 基底平均附加压力P0 式中：p—基底