土力学--第4章近年原文.ppt

第四章4.4地基沉降量计算1.分层总和法根据a，mv和Es的定义上式又可表示为分层总和法在沉降计算深度范围内划分若干土层，计算各层的压缩量（Si），然后求其总和，即得地基表面的最终沉降量S，这种方法称为分层总和法。第四章4.4地基沉降量计算1.分层总和法沉降计算深度zn的确定σz-地基某深度的附加应力;①一般土层：σz=0.2σc；②软粘土层：σz=0.1σc；σc-自重应力。σc线σz线沉降计算深度zn是指自基础底面向下需要计算压缩变形所达到的深度。第四章4.4地基沉降量计算1.分层总和法分层总和法的基本思路是：将压缩层范围内地基分层，计算每一分层的压缩量，然后累加得总沉降量。（1）首先根据建筑物基础的形状，结合地基土层性状，选择沉降计算点的位置；再按作用在基础上荷载的性质（中心、偏心或倾斜等），求出基底压力的大小和分布；用e～p曲线法计算地基的沉降量计算步骤分层总和法有两种基本方法：e~p曲线法和e～lgp曲线法。σc线σz线第四章4.4地基沉降量计算1.分层总和法σc线σz线（2）将地基分层，2~4m,=0.4b,土层交界面，地下水位；（3）计算地基中的自重应力分布。（6）按算术平均求各分层平均自重应力和平均附加应力。(注意：也可以直接计算各土层中点处的自重应力及附加应力)（4）计算地基中竖向附加应力分布;（5）确定压缩层厚度；第四章4.4地基沉降量计算1.分层总和法（7）求出第i分层的压缩量。p→e（注意：不同土层要用不同曲线），代公式：（8）最后将每一分层的压缩量累加，即得地基的总沉降量为：第四章4.4地基沉降量计算2.规范法《建筑地基基础设计规范》推荐的计算方法是对分层总和法单向压缩公式的修正。同样采用了侧限条件下e-p曲线的压缩性指标，但运用了平均附加应力系数；规定了地基变形计算深度的新标准；提出了沉降计算的经验修正系数，使结果接近实际。平均附加应力系数定义：从基底某点下至地基任意深度z范围内的附加应力分布图面积A与基底附加应力与地基深度乘积的比值。均质地基土，在侧限条件下，压缩模量Es不随深度而变，从基底至深度z的压缩量为深度z范围内的附加应力面积第四章4.4地基沉降量计算2.规范法附加应力面积附加应力通式σz=αp0代入引入平均附加应力系数因此附加应力面积表示为因此zi-1地基沉降计算深度znzi△zzi-1534612b12345612p0p0第n层第i层ziAiAi-1aip0ai-1p0第四章4.4地基沉降量计算2.规范法利用附加应力面积A的等代值计算地基任意深度范围内的沉降量，因此第i层沉降量为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地基沉降计算深度zn应该满足的条件当确定沉降计算深度下有软弱土层时，尚应向下继续计算，直至软弱土层中所取规定厚度的计算沉降量也满足上式，若计算深度范围内存在基岩，zn可取至基岩表面为止。当无相邻荷载影响，基础宽度在1～30m范围内，基础中点的地基沉降计算深度可以按简化公式计算。第四章4.4地基沉降量计算2.规范法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,表4-4、4-5;为了提高计算精度，地基沉降量乘以一个沉降计算经验系数，地基最终沉降量修正公式可以查表4-3得到第四章4.4地基沉降量计算3.沉降计算的其它方法3.1e～lgp曲线法（应力历史法）利用室内e～lgp曲线法可以考虑应力历史的影响，从而可进行更为准确的沉降计算。与单向压缩分层总和法的区别：a.采用e～lgp曲线确定压缩指数Cc；d.考虑土的应力历史，对正常固结土和超固结土采用不同的计算公式。b.由现场压缩曲线求得；c.初始孔隙比用；第四章4.4地基沉降量计算3.2斯肯普顿－比伦法（变形三分法）粘性土地基的沉降量S由机理不同的三部分沉降组成：初始瞬时沉降Sd：在不排水条件下，由剪应变引起侧向变形导致主固结沉降Sc：由超静孔压消散导致的沉降，通常是地基变形的主要部分次固结沉降Ss：由于土骨架的蠕变特性引起的变形总变形：tSSd：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降第四章4.4地基沉降量计算3.3应力路径法应力路径是指在外力作用下土中某点的应力变化过程在应力坐