土力學課件土的壓縮性和地基沉降計算(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 計算 地基土的室內壓縮試驗試驗 ep數據 【解】（ 1）地基分層： 考慮分層厚度不超過 = m以及地下水位，基底以下厚 m的粘土層分成兩層，層厚均為 m， 其下粉質粘土層分層厚度均取為 m。 （ 2） 計算自重應力 計算分層處的自重應力，地下水位以下取有效重度進行計算。 計算各分層上下界面處自重應力的平均值，作為該分層受壓前所受側限豎向應力 p1i， 各分層點的自重應力值及各分層的平均自重應力值見圖及附表。 0 50 100 200 300 粘土① 粉質粘土② 地基沉降量計算 分 層 點 深 度 zi m 自重 應力 ss kPa 附加 應力 sZ kPa 層 號 層 厚 Hi m 自重應力 平均值 (即 P1i) kPa 附加應力 平均值 (即 Pi) kPa 總應力 平均值 (即 P2i) kPa 受壓前 孔隙比 e1i (對應 P1i) 受壓后 孔隙比 e2i (對應 P2i) 分層 壓縮量 Dsi mm 0 0 — — — — — — — — 1 ① 2 ② 3 ③ 4 ④ 5 ⑤ 6 ⑥ 7 ⑦ 附表 分層總和法計算地基最終沉降 地基沉降量計算 （ 3）計算豎向附加應力； 基底平均附加應力為： 查條形基礎豎向應力系數表，可得應力系數 au及計算各分層點的豎向附加應力，并計算各分層上下界面處附加應力的平均值，見附圖及附表。 （ 4）將各分層自重應力平均值和附加應力平均值之和作為該分層受壓后的總應力 p2i。 （ 5） 確定壓縮層深度： 按 sz/sc=，在 z= m處， sz/sc＝ ＞,在 z= m處， sz/sc＝ ＝ ＜ ， 所以壓縮層深度可取為基底以下 m。 （ 6） 計算各分層的壓縮量 如第③層 各分層的壓縮量列于附表中。 （ 7）計算基礎平均最終沉降量 地基沉降量計算 二、規范法 《建筑地基基礎設計規范》推薦的計算方法是對分層總和法單向壓縮公式的修正。 a. 同樣采用了側限條件下 e－ p曲線的壓縮性指標，但運用了平均附加應力系數 ； b. 規定了地基變形計算深度的新標準； c. 提出了沉降計算的經驗修正系數 ，使結果接近實際。 as? 地基沉降量計算 為了簡化計算，地基基礎規范引入了平均附加應力系數 和沉降計算經驗系數 ? ，并建議用 S = ?s S 39。 = ?s 可查教材 p130表 ， ? 可查教材 p130表 。 P138例題 43 ?????niiiiisizzEp1110 )( ?? 地基沉降量計算 三、按彈性力學公式計算沉降量 EbpS /)1( 2?? ??值 查表 ?常用變形模量 E0來代替彈性模量 E 優點：直接使用彈性理論，概念清晰，計算簡便。 適用范圍及不足：適用于地基土土質均勻，荷載面積不大的情況。不適用于復雜邊界條件，土層不均勻時，計算的準確與否取決于所選用的彈性模量（或變形模量）是否具有代表性。彈性力學公式計算的沉降量往往偏大。 地基沉降量計算 167。 應力歷史對地基沉降的影響 1 沉積土層按先期固結壓力的分類 從取樣現場確定試樣現在的自重應力 p1 = Σγi hi (γi? ) 根據 p1 與 pc 的關系可將天然土體分為以下三種類 : 如果 pc = p1，稱為正常固結土； 如果 pc p1，稱為超固結土； 如果 pc p1，稱為欠固結土。 (1)正常固結土是容易理解的。 (2)超固結土層是在歷史上固結穩定后又受到過覆蓋土層的剝蝕、冰川的融化、地下水位的上升等原因，使長期存在于土層中的豎向有效應力減小后形成的。 (3)欠固結土就是土層在目前的自重應力作用下尚未完成固結。 pc與 p1之比稱為超固結比用 OCR表示，即 OCR = pc:p1，其值越大表示超固結作用越大。 相應的 : OCR = 的土就是 正常固結土 。 OCR 固結土 。 OCR 固結土。 167。 應力歷史對地基沉降的影響 圖 正常固結土的原始壓縮 曲線推求 2 現場初始壓縮曲線的推求 1) 正常固結土 如右圖 (教材 P144圖 )所示。 ① 假設條件： 10 取樣過程中無回彈 , eo代表現場原位 ( p1) 孔隙比； 20 e = ，試 樣不受擾動 (試 驗結果的總結 )。 167。 應力歷史對地基沉降的影響 ② 方法： 10 根據 試驗曲線，用卡薩格蘭德方法找到先期固結壓力 pc； 20 確定原位狀態點 b( p1 = pc ， eo) ； 30 在試驗曲線上找到縱坐標 e = c ； 40 連接 b、 c兩點即得原位壓縮曲線bc，其斜 率就是土的原位壓縮指數 Cc。 167。 應力歷史對地基沉降的影響 2) 超固結土 ? 如右圖 (教材 P144圖 ) 所示。 ① 假設條件： 10 取樣過程中無回彈 , eo代表現場原位 ( p1) 孔隙比； 20 e = ，試樣 不受擾動 (試驗結果 的總結 )； 30 再壓縮指數 Ce為常 數。 圖 413 超固結土的原始 壓縮曲線推求 167。 應力歷史對地基沉降的影響 ② 方法： 10 用卡薩格蘭德法從室內試驗曲線上找到 先期固結壓力 pc； 20 確定原位狀態點 b1( p1= Σγ?h ， eo) ； 30 從 b1點作斜率為 Ce的直線交垂線 p = pc于 b 點； 40 在室內試驗曲線上找到縱坐標 e = 點 c ； 50 連接 b、 c兩點得直線 bc。 167。 應力歷史對地基沉降的影響 3) 欠固結土 近似按正常固結土的方法求原始壓縮曲線 。 3 e～ lgp曲線法 （應力歷史法） 利用室內 e～ lgp曲線 法 可以考慮應力歷史的影響，從而可進行更為準確的沉降計算。 與單向壓縮分層總和法的區別： a. 采用 e～ lg