第五章 土的壓縮性和地基沉降計算.

1、第五章 土的壓縮性土的壓縮性概述概述 土的壓縮性土的壓縮性 地基沉降量計算地基沉降量計算1 1 概述概述土具有壓縮性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小土的壓縮特性地基厚度一致沉降（沉降量）差異沉降（沉降差）建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用土的特點（碎散、三相）沉降具有時間效應(yīng)沉降速率1 1 概述概述地基土產(chǎn)生壓縮的原因外因：1.建筑物荷載作用，這是普遍存在的因素；2.地下水位大幅度下降，相當于施加大面積荷載；3.施工影響，基槽持力層土的結(jié)構(gòu)擾動；4.振動影響，產(chǎn)生震沉；5.溫度變化影響，如冬季冰凍，春季融化；6.浸水下沉，如黃土濕陷，填土下沉。內(nèi)因：1.固相礦物本身壓縮，極小，物

2、理學(xué)上有意義，對建 筑工程來說沒有意義的；2.土中液相水的壓縮，在一般建筑工程荷載 （100-600）Kpa作用下，很小，可不計；3.土中孔隙的壓縮，土中水與氣體受壓后從孔隙中 擠出，使土的孔隙減小。2 2 壓縮性壓縮性土的壓縮性土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的特性是指土在壓力作用下體積縮小的特性壓縮量的組成壓縮量的組成n固體顆粒的壓縮固體顆粒的壓縮n土中水的壓縮土中水的壓縮n空氣的排出空氣的排出n水的排出水的排出占總壓縮量的占總壓縮量的1/400不到，不到，忽略不計忽略不計壓縮量主要組成部分壓縮量主要組成部分說明：說明：土的壓縮被認為只是由于孔隙體積減小的結(jié)果土的壓縮被認為只是由于孔隙

3、體積減小的結(jié)果無粘性土無粘性土粘性土粘性土透水性好，水易于排出透水性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間土的固結(jié)：土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程 在附加應(yīng)力作用下，地基土將產(chǎn)生體積縮小，從而引起在附加應(yīng)力作用下，地基土將產(chǎn)生體積縮小，從而引起建筑物基礎(chǔ)的豎直方向的位移（或下沉）稱為建筑物基礎(chǔ)的豎直方向的位移（或下沉）稱為沉降沉降。體積變形土體變形形狀變形n沉降：n在附加應(yīng)力作用下，地基土產(chǎn)生體積縮小，從而引起建筑物基礎(chǔ)的豎直方向的位移（或

4、下沉）稱為沉降n某些特殊性土由于含水量的變化也會引起體積變形，如濕陷性黃土地基，由于含水量增高會引起建筑物的附加下沉，稱濕陷沉降。相反在膨脹土地區(qū)，由于含水量的增高會引起地基的膨脹，甚至把建筑物頂裂。n如果地基土各部分的豎向變形不相同，則在基礎(chǔ)的不同部位會產(chǎn)生沉降差，使建筑物基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。n 基礎(chǔ)的沉降量或沉降差(或不均勻沉降)過大不但會降低建筑物的使用價值，而且往往會造成建筑物的毀壞。n為了保證建筑物的安全和正常使用，我們必須預(yù)先對建筑物基礎(chǔ)可能產(chǎn)生的最大沉降量和沉降差進行估算。n如果建筑物基礎(chǔ)可能產(chǎn)生的最大沉降量和沉降差，在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)，那么該建筑物的安全和正常使用一般是有保證

5、的；否則，是沒有保證的。n對后一種情況，我們必須采取相應(yīng)的工程措施以確保建筑物的安全和正常使用。土具有壓縮性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小土的壓縮特性地基厚度一致沉降（沉降量）差異沉降（沉降差）建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用土的特點（碎散、三相）沉降具有時間效應(yīng)沉降速率固結(jié)固結(jié)：土的壓縮隨時間增長的過程。：土的壓縮隨時間增長的過程。壓縮壓縮：在外力作用下，土體體積縮小的現(xiàn)象。：在外力作用下，土體體積縮小的現(xiàn)象。 一、土的壓縮與固結(jié)一、土的壓縮與固結(jié) 在外力作用下，土體體積為什么會縮小呢？在外力作用下，土體體積為什么會縮小呢？ 1 1、土粒本身和孔隙中水的壓縮變形；、土粒本身

6、和孔隙中水的壓縮變形； 2 2、孔隙氣體的壓縮變形；、孔隙氣體的壓縮變形； 3 3、孔隙中的水和氣體有一部分向外排出。、孔隙中的水和氣體有一部分向外排出。 2 2 壓縮性壓縮性n目前我們在研究土的壓縮性，均認為土的壓縮完全是由于孔隙中水和氣體向外排出而引起的。飽和砂土透水性強，在壓力作用下，固結(jié)很快完成飽和粘土透水性弱，在壓力作用下，固結(jié)需要很長時間完成2 2 壓縮性壓縮性n瞬時沉降指在加荷后立即發(fā)生的沉降n飽和粘土 在很短的時間內(nèi)，孔隙中的水來不及排出，加之土體中的土粒和水是不可壓縮的，因而瞬時沉降是在沒有體積變形的條件下發(fā)生的，它主要是由于土體的側(cè)向變形引起的n瞬時沉降一般不予考慮n對于控

7、制要求較高的建筑物，瞬時沉降可用彈性理論估算。n主固結(jié)與主固結(jié)沉降主固結(jié)與主固結(jié)沉降n在荷載作用下飽和土體中孔隙水的排除導(dǎo)致土體體在荷載作用下飽和土體中孔隙水的排除導(dǎo)致土體體積隨時間逐漸減小，有效應(yīng)力逐漸增加，這一過程積隨時間逐漸減小，有效應(yīng)力逐漸增加，這一過程稱為主固結(jié)稱為主固結(jié)n隨著時間的增加，孔隙水應(yīng)力逐漸消散，有效應(yīng)力隨著時間的增加，孔隙水應(yīng)力逐漸消散，有效應(yīng)力逐漸增加并最終達到一個穩(wěn)定值，此時孔隙水應(yīng)力逐漸增加并最終達到一個穩(wěn)定值，此時孔隙水應(yīng)力消散為零，主固結(jié)沉降完成，這一過程所產(chǎn)生的沉消散為零，主固結(jié)沉降完成，這一過程所產(chǎn)生的沉降為固結(jié)沉降。降為固結(jié)沉降。n次固結(jié)沉降n土體在主固

8、結(jié)成將完成之后有效應(yīng)力不變得情況下還會隨時間的增長進一步產(chǎn)生沉降，稱為次固結(jié)沉降n次固結(jié)沉降對某些土如軟粘土是比較重要的，對于堅硬土或超固結(jié)土，這一分量相對較小。n為了研究土的壓縮特性，通常需要進行試驗室內(nèi)固結(jié)試驗現(xiàn)場原位試驗（荷載試驗、旁壓試驗） 二、壓縮試驗二、壓縮試驗研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗方法，亦稱研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗方法，亦稱固結(jié)試驗固結(jié)試驗2 2 壓縮性壓縮性剛性護環(huán)剛性護環(huán)加壓活塞加壓活塞透水石透水石環(huán)刀環(huán)刀底座底座透水石透水石土樣土樣荷載荷載注意：注意：土樣在豎直土樣在豎直壓力作用下，由于壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護環(huán)的環(huán)刀和剛性護環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎

9、向限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形變形n壓縮儀示意圖壓縮儀示意圖2. 現(xiàn)場原位試驗現(xiàn)場原位試驗n原位測試方法適用于：原位測試方法適用于：n 地基土為粉、細砂、軟土，取原狀土樣困難。地基土為粉、細砂、軟土，取原狀土樣困難。n 國家一級工程、規(guī)模大或建筑物對沉降有嚴格要求。國家一級工程、規(guī)模大或建筑物對沉降有嚴格要求。n 原位測試方法包括：原位測試方法包括： 載荷試驗、靜力觸探試驗、旁壓試驗等載荷試驗、靜力觸探試驗、旁壓試驗等 載荷試驗示意圖載荷試驗示意圖載荷試驗結(jié)果分析圖地基土的變形模量載荷試驗結(jié)果分析圖地基土的變形模量n變形模量變形模量E0單向固結(jié)單向固結(jié)：飽和土體在某一壓

10、力作用下，壓縮隨著：飽和土體在某一壓力作用下，壓縮隨著孔隙水的逐漸向外排出而增長。如果孔隙水只沿一孔隙水的逐漸向外排出而增長。如果孔隙水只沿一個方向排出，土的壓縮也只在一個方向發(fā)生（一般個方向排出，土的壓縮也只在一個方向發(fā)生（一般指豎直方向），此時的固結(jié)為單向固結(jié)。指豎直方向），此時的固結(jié)為單向固結(jié)。 3 單向固結(jié)模型單向固結(jié)模型 0t t0 twph pphh 0h p附加應(yīng)力附加應(yīng)力:z=p 超靜孔壓超靜孔壓: u0 = z=p 有效應(yīng)力有效應(yīng)力: :z=0 附加應(yīng)力附加應(yīng)力:z=p 超靜孔壓超靜孔壓: u p 有效應(yīng)力有效應(yīng)力: : 0 0 z =0.5中壓縮性土中壓縮性土0.1-0.5

11、低壓縮性土低壓縮性土0.112v1 221eeeapp100 e p 1p1e2p2eap(kP )0.60.70.80.91.0e eep曲線曲線,P1=100kPa,P2=200kPa（三）壓縮指數(shù)與回彈再壓縮指數(shù)（三）壓縮指數(shù)與回彈再壓縮指數(shù)122111lglglgceeeCppppp C Cc c1 1ap(lgkP )，10010000.70.80.91.0e eelgp曲線曲線eP(kPa)初始壓縮曲線初始壓縮曲線回彈曲線回彈曲線再壓縮曲線再壓縮曲線彈性彈性變形變形塑性塑性變形變形A初始壓縮曲線初始壓縮曲線C Cc c1 11 1C Cs s（三）壓縮指數(shù)與回彈再壓縮指數(shù)（三）壓縮

12、指數(shù)與回彈再壓縮指數(shù)ap(lgkP )，e e體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù)m mV V：土體在單位應(yīng)力作用下單位體積：土體在單位應(yīng)力作用下單位體積 的體積變化。的體積變化。 （四）體積壓縮系數(shù)（四）體積壓縮系數(shù)121121111111111VveeVmpVpeeeepepeae 孔隙孔隙 土粒土粒 e1體積體積 1 1+e1e21+e2p（五）壓縮模量（五）壓縮模量1121211111111zzzszzvveEeeAeeeAeeeam 壓縮模量壓縮模量E Es s ：為土體在：為土體在無側(cè)向變形無側(cè)向變形條件下，豎向應(yīng)力條件下，豎向應(yīng)力 與豎向應(yīng)變之比。與豎向應(yīng)變之比。 孔隙孔隙 土粒土粒 e1體

13、積體積 1 1+e1e21+e2z變形模量變形模量E E ：土體在：土體在無側(cè)限無側(cè)限條件下應(yīng)力與應(yīng)變之比。條件下應(yīng)力與應(yīng)變之比。 （六）變形模量（六）變形模量xxyzyyyxzzxyEEEEEEzzEn廣義虎克定律0 xxyzEE側(cè) 限 條 件 下 ：0 xyzKz1x01K20222111zzzzzxyzzKEEEEEEE22221111zszEE變形模量與壓縮模量關(guān)系變形模量與壓縮模量關(guān)系單向壓縮試驗的各種參數(shù)的關(guān)系單向壓縮試驗的各種參數(shù)的關(guān)系已知已知 求解求解avmvEsav mv(1+e1)(1+e1)/Esmvav /(1+e1) 1/EsEs(1+e1)/ av1/mv 應(yīng)力歷史

14、應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)。：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)。（七）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響（七）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響固結(jié)應(yīng)力固結(jié)應(yīng)力：能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力，以：能夠使土體產(chǎn)生固結(jié)或壓縮的應(yīng)力，以p0表示。表示。前期固結(jié)應(yīng)力前期固結(jié)應(yīng)力：土在歷史上曾受到過的最大有效應(yīng)力，：土在歷史上曾受到過的最大有效應(yīng)力， 以以pc表示。表示。超固結(jié)比超固結(jié)比：前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力：前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力po之比，之比， 以以O(shè)CR（over consolidated ratio ）表示，表示， 即即OCR=pc/ po。（五）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響（五

15、）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響nOCR1，超固結(jié)土，前期應(yīng)力大于自重作用。一般來說，沉積時間較長的土層經(jīng)歷固結(jié)時間長，比較密實，一般來說，沉積時間較長的土層經(jīng)歷固結(jié)時間長，比較密實，壓縮性較低；而沉積時間較短的土層經(jīng)歷固結(jié)時間短，比較疏壓縮性較低；而沉積時間較短的土層經(jīng)歷固結(jié)時間短，比較疏松，壓縮性較高。松，壓縮性較高。 z 0pz地面地面 巖層巖層 A土層土層 正常固結(jié)土正常固結(jié)土 z 0pz現(xiàn)地面現(xiàn)地面 超固結(jié)土超固結(jié)土 z cp地面地面 巖層巖層 C土層土層 欠固結(jié)土欠固結(jié)土 巖層巖層 B土層土層 沖蝕前地面沖蝕前地面 h 0pz現(xiàn)有有效應(yīng)力 c0pp前期固結(jié)應(yīng)力 001cpppOCR

16、0pz現(xiàn)有有效應(yīng)力 cph前期固結(jié)應(yīng)力 001cpppOCR= 0pz現(xiàn)有固結(jié)應(yīng)力 c00ppp前期固結(jié)應(yīng)力 001cpppOCR 0zp現(xiàn)有固結(jié)應(yīng)力 （五）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響（五）應(yīng)力歷史對粘性土壓縮性的影響0pz現(xiàn)有有效應(yīng)力 0zp現(xiàn)有固結(jié)應(yīng)力 OCR p p) )：12zv1eeSHHH1e 1e2eBCelg 1p2p1e2eBCelg 1p2p p pp2eC111ppHHSClgClg1ep1e A3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算以公式以公式 為例為例He1eeS121 zszH ;121eeSH1e 確定確定： 測定測定： e-p曲線或者曲線或者e-lgp曲線曲線

17、查定查定： 算定算定：1szp 2szzp 2e;1e3、計算步驟、計算步驟一、一、單一土層一維壓縮問題單一土層一維壓縮問題側(cè)限條件側(cè)限條件HszszH2 z=ppH/2H/2,e,e1 1 e ee e1 1e e2 2p p1 1p p2 2p p3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算1 1、基本假定和基本原理、基本假定和基本原理理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論；理論上不夠完備，缺乏統(tǒng)一理論；單向壓縮分層總和法是一個半徑驗性方法單向壓縮分層總和法是一個半徑驗性方法。二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法（a a）假設(shè)基底壓力為線性分布）假設(shè)基底壓力為線性分布 （b b）附加應(yīng)力

18、用彈性理論計算）附加應(yīng)力用彈性理論計算（c c）只發(fā)生單向沉降：側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)）只發(fā)生單向沉降：側(cè)限應(yīng)力狀態(tài)（d d）只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降）只計算固結(jié)沉降，不計瞬時沉降和次固結(jié)沉降（e e）將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為將地基分成若干層，認為整個地基的最終沉降量為各層沉降量之和各層沉降量之和： iSS3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算d地面地面基底基底2、計算步驟、計算步驟二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法(a)(a)計算原地基中自重應(yīng)力分布計算原地基中自重應(yīng)力分布(b)(b)基底附加壓力基底附加壓力p p0 0pp0 d p p0 0

19、= p - = p - d d(c)(c)確定地基中附加應(yīng)力確定地基中附加應(yīng)力 z z分布分布自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力(d)(d)確定計算深度確定計算深度z zn n 一般土層一般土層：z z=0.2 =0.2 szsz； 軟粘土層軟粘土層：z z=0.1 =0.1 szsz； 一般房屋基礎(chǔ)一般房屋基礎(chǔ)：Z Zn n=B(2.5-0.4lnB)=B(2.5-0.4lnB)； 基巖或不可壓縮土層基巖或不可壓縮土層。沉降計算深度沉降計算深度szsz從地面算起；從地面算起；z z從基底算起；從基底算起；z z是由基底附加應(yīng)力是由基底附加應(yīng)力 p-d p-d 引起的引起的3 3 地基沉降量計算

20、地基沉降量計算2、計算步驟、計算步驟二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法(a)(a)計算原地基中自重應(yīng)力分布計算原地基中自重應(yīng)力分布(b)(b)基底附加壓力基底附加壓力p p0 0(c)(c)確定地基中附加應(yīng)力確定地基中附加應(yīng)力 z z分布分布(d)(d)確定計算深度確定計算深度z zn nd地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度(e)(e)地基分層地基分層HiHi不同土層界面不同土層界面；地下水位線地下水位線；每層厚度不宜每層厚度不宜0.4B4B或或4m4m； z z 變化明顯的土層，適當取小變化明顯的土層，適當取小。(g)

21、(g) 各層沉降量疊加各層沉降量疊加 S Si i(f)(f)計算每層沉降量計算每層沉降量S Si isziziHi3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算 ee1ie2i szip2i zi3、計算公式、計算公式12zv1eeSHHH1e ii2i1iizii1i1iaaS(pp )HH1e1e ziiziiisiiHHSEE （a a）e-e- 曲線曲線二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHi3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算正常固結(jié)土正常固結(jié)土1iszip sziziiCi

22、2i1iCiszieClg ppClg （b b）用）用e-lge-lg 曲線計算曲線計算二、地基最終沉降量分層總和法二、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHi1ie2ieBCelg 1ip2ip2iszizip Cisziziiiii1i1isziCeSHH lg1e1e 3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算2ipeii2iiii1i1i1ip:CepSHH lg1e1ep 2ippeiCi2iiii1i1i1ipp:CCpSH lgH lg1ep1e 二、地基最終沉降量分層總和法二

23、、地基最終沉降量分層總和法3、計算公式、計算公式d地面地面基底基底pp0 d 自重應(yīng)力自重應(yīng)力附加應(yīng)力附加應(yīng)力沉降計算深度沉降計算深度 sziziHiBCelg pipiA1ie2ie1ip2ip超固結(jié)土超固結(jié)土1iszip （b b）用）用e-lge-lg 曲線計算曲線計算2iszizip 3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算三、三、地基設(shè)計規(guī)范地基設(shè)計規(guī)范方法方法 n由由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB500072002）提出提出n分層總和法的另一種形式分層總和法的另一種形式n沿用分層總和法的假設(shè)，并引入平均附加應(yīng)力系數(shù)和地沿用分層總和法的假設(shè)，并引入平均附加應(yīng)力系數(shù)和地基沉

24、降計算經(jīng)驗系數(shù)基沉降計算經(jīng)驗系數(shù) 均質(zhì)地基土，在側(cè)限條件下，壓縮模量均質(zhì)地基土，在側(cè)限條件下，壓縮模量Es不隨深度而變，不隨深度而變，從基底至深度從基底至深度z的壓縮量為的壓縮量為szzszszEAdzEdzEs001附加應(yīng)力面積附加應(yīng)力面積深度深度z范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的附加應(yīng)力面積附加應(yīng)力面積dzAzz0附加應(yīng)力通附加應(yīng)力通式式z=K p0代入代入引入平均附引入平均附加應(yīng)力系數(shù)加應(yīng)力系數(shù)zpAzKdzz00因此附加應(yīng)力因此附加應(yīng)力面積表示為面積表示為zpA0sEzps0因此因此zKdzp003 3 地基沉降量計算地基沉降量計算利用附加應(yīng)力面積利用附加應(yīng)力面積A的等代值計算地基任意深度范圍內(nèi)的的等

25、代值計算地基任意深度范圍內(nèi)的沉降量，因此第沉降量，因此第i層沉降量為層沉降量為)(11011iiiisisiiiiiizzEpEAAsss根據(jù)分層總和法基本原理可得成根據(jù)分層總和法基本原理可得成層地基最終沉降量的基本公式層地基最終沉降量的基本公式zi-1地基沉降計算深度地基沉降計算深度znzizzi-153 4612b12345612ip0i-1p0p0p0第第n層層第第i層層zi)(11101iiiinisiniizzEpssAiAi-1三、三、地基設(shè)計規(guī)范地基設(shè)計規(guī)范方法方法 3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算三、三、地基設(shè)計規(guī)范地基設(shè)計規(guī)范方法方法 地基沉降計算深度地基沉降計算深度zn

26、應(yīng)該滿足的條件應(yīng)該滿足的條件)(1110iiiinisisszzEpsszi、zi-1基礎(chǔ)底面至第基礎(chǔ)底面至第i層土、第層土、第i-1層土底面的距離層土底面的距離(m)i、i-1基礎(chǔ)底面至第基礎(chǔ)底面至第i層土、第層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)均附加應(yīng)力系數(shù)niinss1025.0 當確定沉降計算深度下有軟弱土層時，尚應(yīng)向下繼續(xù)計當確定沉降計算深度下有軟弱土層時，尚應(yīng)向下繼續(xù)計算，直至軟弱土層中所取規(guī)定厚度的計算沉降量也滿足上算，直至軟弱土層中所取規(guī)定厚度的計算沉降量也滿足上式，若計算深度范圍內(nèi)存在基巖，式，若計算深度范圍內(nèi)存在基巖，zn可取至基巖表面為止可取至基巖

27、表面為止 當無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在當無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在130m范圍內(nèi)，基礎(chǔ)中范圍內(nèi)，基礎(chǔ)中點的地基沉降計算深度可以按簡化公式計算點的地基沉降計算深度可以按簡化公式計算)ln4 .05 .2(bbzn 為了提高計算精度，地基沉降量乘以一個沉降計算經(jīng)驗為了提高計算精度，地基沉降量乘以一個沉降計算經(jīng)驗系數(shù)系數(shù)s，可以查有關(guān)系數(shù)表得到，可以查有關(guān)系數(shù)表得到地基最終沉降地基最終沉降量修正公式量修正公式3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算四、地基沉降計算中的有關(guān)問題四、地基沉降計算中的有關(guān)問題n1.1.分層總和法在計算中假定不符合實際情況分層總和法在計算中假定不符合實際情況n 假定地基無側(cè)向變

28、形假定地基無側(cè)向變形 計算結(jié)果偏小計算結(jié)果偏小n 計算采用基礎(chǔ)中心點下土的附加應(yīng)力和沉降計算采用基礎(chǔ)中心點下土的附加應(yīng)力和沉降 計算結(jié)果偏大計算結(jié)果偏大n 兩者在一定程度上相互抵消誤差，但精確誤差難以估計兩者在一定程度上相互抵消誤差，但精確誤差難以估計n2.2.分層總和法中附加應(yīng)力計算應(yīng)考慮土體在自重作用下的分層總和法中附加應(yīng)力計算應(yīng)考慮土體在自重作用下的固結(jié)程度，未完全固結(jié)的土應(yīng)考慮由于固結(jié)引起的沉降量固結(jié)程度，未完全固結(jié)的土應(yīng)考慮由于固結(jié)引起的沉降量n相鄰荷載對沉降量有較大的影響，在附加應(yīng)力計算中應(yīng)考相鄰荷載對沉降量有較大的影響，在附加應(yīng)力計算中應(yīng)考慮相鄰荷載的作用慮相鄰荷載的作用 n3.

29、3.當建筑物基礎(chǔ)埋置較深時，應(yīng)考慮開挖基坑時地基土的當建筑物基礎(chǔ)埋置較深時，應(yīng)考慮開挖基坑時地基土的回彈，建筑物施工時又產(chǎn)生地基土再壓縮的情況回彈，建筑物施工時又產(chǎn)生地基土再壓縮的情況3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算回彈在壓縮影響的回彈在壓縮影響的變形量變形量)(111iiiiniciccczzEPs計算深度取至計算深度取至基坑底面以下基坑底面以下5m，當基坑底，當基坑底面在地下水位面在地下水位以下時取以下時取10msc考慮回彈再壓縮影響的地基變形考慮回彈再壓縮影響的地基變形Eci土的回彈再壓縮模量，按相關(guān)試驗確定土的回彈再壓縮模量，按相關(guān)試驗確定c考慮回彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，取考慮回

30、彈影響的沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，取1.0Pc基坑底面以上土的自重應(yīng)力，基坑底面以上土的自重應(yīng)力，kPa式中：式中：四、地基沉降計算中的有關(guān)問題四、地基沉降計算中的有關(guān)問題3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算五、沉降分析中的若干問題五、沉降分析中的若干問題1.1.土的回彈與再壓縮土的回彈與再壓縮pe彈性變形彈性變形塑性變形塑性變形adbcb 壓縮曲線壓縮曲線回彈曲線回彈曲線再壓縮曲線再壓縮曲線n1.1.土的卸荷回彈曲線不與原土的卸荷回彈曲線不與原壓縮曲線重合，說明土不是壓縮曲線重合，說明土不是完全彈性體，其中有一部分完全彈性體，其中有一部分為不能恢復(fù)的塑性變形為不能恢復(fù)的塑性變形n2.2.土的再壓縮曲

31、線比原壓縮土的再壓縮曲線比原壓縮曲線斜率要小得多，說明土曲線斜率要小得多，說明土經(jīng)過壓縮后，卸荷再壓縮時，經(jīng)過壓縮后，卸荷再壓縮時，其壓縮性明顯降低其壓縮性明顯降低2.2.粘性土沉降的三個組成部分粘性土沉降的三個組成部分scdssssn1.1.sd 瞬時沉降瞬時沉降n2.2.sc 固結(jié)沉降固結(jié)沉降n3.3. ss 次固結(jié)沉降次固結(jié)沉降3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算五、沉降分析中的若干問題五、沉降分析中的若干問題3.3.土的應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響土的應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響土的應(yīng)力歷史：土的應(yīng)力歷史：土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)土體在歷史上曾經(jīng)受到過的應(yīng)力狀態(tài)先期固結(jié)壓力先期固結(jié)

32、壓力pc ：土在其生成歷史中曾受過的最大有土在其生成歷史中曾受過的最大有效固結(jié)壓力效固結(jié)壓力討論：討論：對試樣施加壓力對試樣施加壓力p時，壓縮曲線形狀時，壓縮曲線形狀ppc正常壓縮曲線，斜率陡，土體壓縮量大正常壓縮曲線，斜率陡，土體壓縮量大 土層的先期固結(jié)壓力對其固結(jié)程度土層的先期固結(jié)壓力對其固結(jié)程度和壓縮性有明顯的影響，用先期固結(jié)和壓縮性有明顯的影響，用先期固結(jié)壓力壓力pc與現(xiàn)時的土壓力與現(xiàn)時的土壓力p0的比值描述的比值描述土層的應(yīng)力歷史，將粘性土進行分類土層的應(yīng)力歷史，將粘性土進行分類3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算五、沉降分析中的若干問題五、沉降分析中的若干問題 先期固結(jié)壓力：先期固

33、結(jié)壓力：歷史上所經(jīng)受到的最大壓力歷史上所經(jīng)受到的最大壓力 p p（指有效應(yīng)力）（指有效應(yīng)力） s= z：自重壓力自重壓力 p= s：正常固結(jié)土正常固結(jié)土 p s：超固結(jié)土超固結(jié)土 p1OCR1：超固結(jié)：超固結(jié)OCR1OCR1：欠固結(jié)：欠固結(jié)相同相同s s 時，一般時，一般OCROCR越大，越大，土越密實，壓縮性越小土越密實，壓縮性越小超固結(jié)比：超固結(jié)比：3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算五、沉降分析中的若干問題五、沉降分析中的若干問題(lg) e eABCDmrmin1 12 23 3先期固結(jié)壓力先期固結(jié)壓力p p的確定：的確定：CasagrandeCasagrande 法法(f) B(f) B點對應(yīng)于先期固結(jié)壓力點對應(yīng)于先期固結(jié)壓力 p p(b) (b) 作水平線作水平線m1m1(c) (c) 作作m m點切線點切線m2m2(d) (d) 作作m1,m2 m1,m2 的角分線的角分線m3m3(e) m3(e) m3與試驗曲線的直線段與試驗曲線的直線段交于點交于點B B(a) (a) 在在e-lge-lg壓縮試驗曲線壓縮試驗曲線上，找曲率最大點上，找曲率最大點 m m p p3 3 地基沉降量計算地基沉降量計算五、沉降分析中的若干問題五、沉降分析中的若干