地基的变形.ppt

CH四 地基变形 §4.1 土的压缩性和压缩指标 §4.2 地基最终沉降量的计算 §4.3 建筑物沉降观测与地基容许变形 荷载作用下土体的压缩性; 土的压缩试验和固结试验; 地基最终沉降量的计算; 地基变形类型及地基允许变形值 主要内容: 重点： 土的压缩性和压缩性指标的确定; 用分层总和法和规范法计算基础沉降的; 地基允许的变形值 土具有压缩性 荷载作用 地基发生沉降 荷载大小 土的压缩特性 地基厚度 均匀沉降 （沉降量） 不均匀沉降 （沉降差） 建筑物上部结构产生附加应力 影响结构物的安全和正常使用 概述 §4.1 土的压缩性和压缩指标 土压缩的原因 固体土颗粒本身被压缩 土空隙中水及封闭气体被压缩 水和气体从孔隙中被挤出 土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性 1、压缩性 一、基本概念 水槽 内环 环刀 透水石 试样 传压板 百分表 逐级施加荷载，至变形稳定 测定： 竖向压应力 竖向变形 试验结果： 二、室内压缩试验与压缩性指标 1、压缩试验与e-p曲线 研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律 Vv＝e0 Vs＝1 h0/(1+e0) h0 V’v＝ei Vs＝1 hi/(1+e) p hi si 受荷后土样的高度变化: 设初始高度h0,受压后的高度hi,则hi=h0—si, si为每级荷载作用下的变形量 土样体积在受压前后不变 其中 由于逐级（一般为6级）施加荷载在不同压力p作用下，可得到相应的孔隙比e，根据一一对应关系，以横座标表示压力，以纵座标表示孔隙比，绘制e-p曲线，称为压缩曲线． 试验过程中的两个基本条件:受压前后土粒体积不变和土样横 截面面积不变。 e0 e p pi 压缩曲线 再压缩曲线 残余 变形 e-p曲线 压缩曲线的绘制方式 e - p曲线 e - lgp曲线 回弹曲线 弹性 变形 100 1000 0.6 0.7 0.8 0.9 e Cc 1 1 Ce e - lgp曲线 2、压缩性指标 （MPa-1） 1）、压缩系数： 一般取压缩曲线上M1M2两点切线的斜率值，称为土的压缩系数。 实际工程中，往往用割线斜率表示： 土的类别 a1-2 (MPa-1) 高压缩性土 ≥0.5 中压缩性土 0.1～0.5 低压缩性土 0.1 p1 p2 e1 e2 M1 M2 e0 e p e-p曲线 △p △e β 《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性 根据压密定律：在竖向压力变化不大的范围内，孔隙比的 变化量与压力之间的变化量，二者之间的关系近似用一条 直线来代替。 2）、压缩指数Cc： 100 1000 0.6 0.7 0.8 0.9 e Cc 1 1 Ce 压缩指数 Ce 回弹指数（再压缩指数） Ce Cc，一般Ce≈0.1-0.2Cc e-p曲线缺点： 不能反映土的应力历史 特点：有一段较长的直线段 指标： 3)、压缩模量Es： 土在完全侧限条件下竖向应力与相应的应变增量的比值。 侧限压缩模量单位： Mpa， Kpa e1-相当于压力p1的孔隙比： a-相当于压力p1增加至p2时的压缩系数 土的类别 ES (MPa-1) 低压缩性土 ≥15 中压缩性土 4～15 高压缩性土 ≤4 三.土压缩性的原位测试 现场载荷试验:是在工程现场通过千斤顶逐级对置于地基土上的载荷板施加荷载，观测记录沉降随时间的发展以及稳定时的沉降量s，将上述试验得到的各级荷载与相应的稳定沉降量绘制成p-s曲线，即获得了地基土载荷试验的结果。 地基土现场载荷试验图 反力梁 千斤顶 荷载板 1－承压板 2－千斤顶 3－百分表 4－平台 5－支墩 6－堆载 试验加荷标准应符合下列要求： 加荷等级应不小于8级，最大加荷量不应小于设计荷载的2倍； 每级加荷后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每30min读一次沉降量，每小时沉降量＜0.1mm/h认为稳定可以加下一次荷载； 除第一次，其后每次加荷，对松软土10～25kPa，对坚硬土50kPa。凭观测累计荷载下的沉降量s，直到达到以下状况终止加载： 荷载试验p～S曲线 o Pcr Pu P S1 ar b c s 1）荷载板周围的土有明显基础； 2）荷载p增量很小，但沉降量s却急剧增大： 3）在某一荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准； 4）沉降量与承压板宽度或直径之比（s /b)≥0.06。 §4.2 地基最终沉降量的计算 最终沉降量S∞： t?∞时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。 不可压缩层 可压缩层 σz=p p 地基表面的竖向变形，称为地基沉降，或基础沉降。 1、基本假定和基本原理 理论上不够完备，缺乏统一理论； 单向压缩分层总和法是一