地基的變形與沉降量計算

地基變形1土的壓縮性和壓縮指標(biāo)2地基最終沉降量的計算3建筑物沉降觀測與地基容許變形荷載作用下土體的壓縮性;土的壓縮試驗和固結(jié)試驗;地基最終沉降量的計算;地基變形類型及地基允許變形值主要內(nèi)容:重點：土的壓縮性和壓縮性指標(biāo)的確定;用分層總和法和規(guī)范法計算基礎(chǔ)沉降的;地基允許的變形值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均勻沉降（沉降量）不均勻沉降（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概述1土的壓縮性和壓縮指標(biāo)土壓縮的原因固體土顆粒本身被壓縮土空隙中水及封閉氣體被壓縮水和氣體從孔隙中被擠出土體在壓力作用下體積減小的特性稱為土的壓縮性1、壓縮性一、基本概念水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石試樣傳壓板百分表逐級施加荷載，至變形穩(wěn)定測定：豎向壓應(yīng)力豎向變形試驗結(jié)果：二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)1、壓縮試驗與e-p曲線研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1h0/(1+e0)h0V’v＝eiVs＝1hi/(1+e)phisi受荷后土樣的高度變化:設(shè)初始高度h0,受壓后的高度hi,則hi=h0—si,si為每級荷載作用下的變形量土樣體積在受壓前后不變其中由于逐級（一般為6級）施加荷載在不同壓力p作用下，可得到相應(yīng)的孔隙比e，根據(jù)一一對應(yīng)關(guān)系，以橫座標(biāo)表示壓力，以縱座標(biāo)表示孔隙比，繪制e-p曲線，稱為壓縮曲線．試驗過程中的兩個基本條件:受壓前后土粒體積不變和土樣橫截面面積不變。e0eppi壓縮曲線再壓縮曲線殘余變形e-p曲線壓縮曲線的繪制方式e-p曲線e-lgp曲線

回彈曲線彈性變形10010000.60.70.80.9eCc11Cee有-汗lgp曲線2、壓商縮性咽指標(biāo)（MPa-1）1）、壓縮淚系數(shù)許：一般仰取壓縮吃曲線肺上M1M2兩點涉切線王的斜莫率值堵，稱盆為土籃的壓萄縮系鍛數(shù)。實際廚工程壩中，黃往往跨用割浮線斜拿率表陶示：土的類別a1-2(MPa-1)高壓縮性土≥0.5中壓縮性土0.1～0.5低壓縮性土<0.1p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△eβ《規(guī)范》用p1＝10粉0k炸Pa、p2＝20書0k刻Pa對應(yīng)煙的壓亮縮系須數(shù)a1-拼2評價抖土的添壓縮鄙性根據(jù)走壓密卵定律形：在蔑豎向蔽壓力慣變化贊不大槐的范毀圍內(nèi)躁，孔期隙比前的變化順量與物壓力嫂之間咸的變集化量速，二由者之曠間的嗓關(guān)系霞近似弟用一洞條直線中來代思替。2）、壓縮存指數(shù)Cc：10010000.60.70.80.9eCc11Ce壓縮機(jī)指數(shù)Ce回彈輩指數(shù)今（再沙壓縮社指數(shù)款）Ce<<亡Cc，一為般Cece-嗓p曲線光缺點據(jù)：不能棚反映撈土的欲應(yīng)力蔽歷史特點：有一站段較急長的占直線固段指標(biāo)院：3)、壓縮蒸模量Es：土在泊完全浩側(cè)限鄰條件快下豎無向應(yīng)探力與卷相應(yīng)及的應(yīng)蘿變增斑量的立比值。側(cè)限完壓縮熱模量忌單位廉：Mpa，Kpae1-相當(dāng)往于壓贈力p1的孔奴隙比炕：a-相當(dāng)彈于壓騾力p1增加敘至p2時的蠟壓縮狂系數(shù)土的類別ES(MPa-1)低壓縮性土≥15中壓縮性土4～15高壓縮性土≤4三.土壓惑縮性比的原池位測禮試現(xiàn)場陳載荷萍試驗:是在粉工程鄙現(xiàn)場臂通過盞千斤噸頂逐品級對旋置于張地基透土上脫的載繩荷板好施加定荷載蘭，觀枕測記頂錄沉粘降隨部時間宜的發(fā)糠展以妙及穩(wěn)刑定時掩的沉償降量s，將灶上述玻試驗?zāi)┑玫娇诘母髻F級荷宵載與司相應(yīng)趁的穩(wěn)威定沉廊降量霸繪制授成p-靜s曲線詞，即瓦獲得迷了地視基土澆載荷屯試驗褲的結(jié)厲果。地基醉土現(xiàn)眠場載陡荷試籍驗圖反力甲梁千斤交頂荷載樸板1－承暈壓板2－千籍斤頂3－百競分表4－平足臺5－支飼墩6－堆低載試驗沉加荷旱標(biāo)準(zhǔn)躬應(yīng)符炎合下排列要隸求：加荷羽等級侄應(yīng)不肅小于8級，靜最大疫加荷濫量不柴應(yīng)小棒于設(shè)慌計荷鎮(zhèn)載的2倍；每級兆加荷淋后，幫按間叢隔10、10、10、15、15繩mi睬n，以須后為騰每30午mi弦n讀一亞次沉厭降量嗓，每截小時晝沉降途量＜0.襯1m愉m/鋪h認(rèn)為痰穩(wěn)定冰可以車加下替一次收荷載回；除第疤一次深，其促后每恩次加蛇荷，遍對松晌軟土10～25權(quán)kP贊a，對鉤堅硬勁土50橡kP灶a。憑魚觀測承累計狐荷載盒下的尖沉降膜量s，直礙到達(dá)束到以娃下狀滲況終肥止加潑載：荷載遷試驗p～S曲線oPcrPuPS1arbcs1）荷亞載板芝周圍街的土氏有明郵顯基臟礎(chǔ)；2）荷怪載p增量島很小赴，但撲沉降浙量s卻急寺劇增洪大：3）在途某一施荷載奸下，24而h內(nèi)沉觀降速祥率不劫能達(dá)貝到穩(wěn)恨定標(biāo)匆準(zhǔn)；4）沉碰降量火與承庭壓板斷寬度寒或直末徑之卸比（s研/b虛)≥局0.俊06。2地基殼最終秤沉降抬量的遲計算最終躍沉降嗚量S∞：t瓜∞時地情基最乖終沉兵降穩(wěn)遵定以商后的妖最大險沉降換量，叮不考欺慮沉延降過蜘程。不可什壓縮密層可壓注縮層σz=pp地基市表面康的豎無向變茶形，慮稱為為地基傻沉降翼，或姑基礎(chǔ)秩沉降榜。1、基臘本假緒定和梅基本田原理理論揉上不筆夠完差備，塑缺乏防統(tǒng)一寫理論故；單向跪壓縮爹分層勉總和碰法是絹一個自半經(jīng)論驗性押方法。一、尺地基腎最終昨沉降柄量分拳層總狂和法（a）假疊設(shè)基低底壓腐力為蠻線性密分布吐，虹認(rèn)為常土質(zhì)藍(lán)是均熄勻的（b）采造用基唇礎(chǔ)中啦心點布下附厘加應(yīng)帖力為哭計算久依據(jù)（c）不鋒考慮趕土的療側(cè)向陣變形日，因膚壓縮籃性指悶標(biāo)是報在側(cè)徹限條仔件下遙測定未的（d）地基駝最終晌沉降愿量等歸于各吳層土序沉降鎖量之埋和：si第i層土忠的沉鋼降量2、計槽算公其式：最終欲沉降滿量：各分餓層沉徹降量：e1i——纏—由第i層的刪自重言應(yīng)力露均值踐從土敞的壓癥縮曲輝線上皂得到屋的相鏟應(yīng)孔停隙比e2i——秤—由第i層的怪自重蜂應(yīng)力與均值頃與附膊加應(yīng)杜力均著值之隊和從況土的贏壓縮茶曲線語上得漸到的脹相應(yīng)薄孔隙痛比Esi——輝—第i分層萌土的根壓縮濾模量誼；σzi——裹—第i層土辟上下?lián)用媸厮芰鞲郊訝t應(yīng)力兼的平動均值3、計膨算步甜驟：d地面基底pp0d

自重應(yīng)力附加應(yīng)力壓縮層下限(沉降計算深度）

sz朋i

zihi(b瓦)分別牲計算竿每分肢層界沈面處烤的自躬重應(yīng)破力和咬附加或應(yīng)力春，并念畫出鉗應(yīng)力算圖形(c動)確定輩地基退中壓拐力層虛厚度zn。采用紐奉應(yīng)力撐比:(a較)劃分暫薄層hi①不同可土層幸界面；②地下殼水位減標(biāo)高架處；③每層育厚度≤0.4b顏(基礎(chǔ)饅寬度瘋）；(f摩)計算宇地基騰最終房誠沉降摩量，實際投就是咐將各笑薄層瓜土沉頌降量熄之和s=Si(d訪)計算良每薄并層土旅沉降喬量Si①一般枕土層：σz/σsz≤0容.2；②軟粘難土層：σz/σsz≤0炮.1；zn二、《建筑縮慧地基呼基礎(chǔ)羽設(shè)計災(zāi)規(guī)范》方法在總吐結(jié)大景量實琴踐經(jīng)作驗的師基礎(chǔ)田上，跨對分槍層總鈔和法仿的計拼算結(jié)緩果，猾作必獎要的側(cè)修正扔?！督ㄖ痰鼗位A(chǔ)阻設(shè)計嘗規(guī)范》（GB掩50鍛00死7-搏20雞02）提惡出的里一種謀計算填方法——簡稱“規(guī)范每法”?！兑?guī)范》法的甚要點決：(1脾)引入仿平均誓附加賄應(yīng)力拜系數(shù)輸?shù)母诺湍?2錯)引入貞一個蓮沉降挖計算堆經(jīng)驗民系數(shù)ψs則修喉正后壺的地棄基沉頑降量苦為：一般彼情況歲：軟近粘土（應(yīng)心力集攪中）S偏小,Ψs療>1硬粘乒土（應(yīng)炊力擴(kuò)灣散）S偏大,Ψs姐<1沉降游計算想經(jīng)驗嗎系數(shù)1.計算煎原理設(shè)地閑基土級層均技質(zhì)、拍壓縮澤模量督不隨衡深度青變化，則炕：:深度Z范圍蹤蝶內(nèi)豎泡向附有加應(yīng)拿力面腳積A的等因代值:深度Z范圍猴內(nèi)豎著向附娘加應(yīng)牧力系市數(shù),，A—應(yīng)力棋面積《規(guī)范動法》地基倉沉降懂計算由簡圖坊：2.地基斬沉降鋤計算必深度困（地耀基壓診縮層償厚度帥）對于清地基呈的計霞算深索度，趙即地晉基壓妨縮層駁厚度帆，可臭分兩飯種情皮況：⑵無相岔鄰荷掘載的何基礎(chǔ)攻中點耽下:式中b-基礎(chǔ)男寬度幅，適驢用于1m～30腿m范圍蘿。⑴有相槐鄰荷跌載影亦響:或：在淡計算緩深度zn范圍躍內(nèi)，目第i層土天的變類形值：在zn處向歸上取壘厚度△z土層銜的計遮算變吊形值買，△z按規(guī)糊定確驅(qū)定。計算霸層厚大度△z值的成選?。罕?-秩5在計杜算地踢基變振形時香，應(yīng)譽(yù)考慮爛相鄰藥荷載屋的影蟻響，縱其值紫可按避應(yīng)力利疊加冒原理縣，采確用角和點法披計算諷。規(guī)范扭法計仰算基羊礎(chǔ)沉吊降量唐的步掠驟為被：（1）湯計算奸基底世附加抄應(yīng)力屠；史（2）種以天庭然土頂層作妙為分叼層面級（即板按Es分層偶）；杠（3）慚確定津壓縮病層厚舅度zn，采的用變洽形比馳（4）寧分別塞計算添每層印土的雅變形納量阿（5）胳計闖算基吧礎(chǔ)總堡沉降腫量【例重】試按自規(guī)范縫推薦浮的方荷法計啦算圖所示字基礎(chǔ)Ⅰ的最罰終沉?xí)灲盗砍?，并診考慮基礎(chǔ)Ⅱ的影柿響。蜂已知模基礎(chǔ)Ⅰ和Ⅱ各承受客相應(yīng)信于準(zhǔn)廟永久心組合殊的總貌荷載春值Q=焦11藝34邊KN，基歷礎(chǔ)底垮面尺迎寸b×走l=所2m驚×3洽m,基礎(chǔ)娃埋置白身度d=羞2m。其他洗條件喬見圖少?！窘饽I答】⑴、計算俯基底吳壓力基底胳處總抱壓力基底舅處的欺附加追壓力⑵、計算疑壓縮腿層范贈圍內(nèi)陷各土劈燕層壓尿縮量計算精過程僅見圖飼表zi(m)基礎(chǔ)Ⅰ基礎(chǔ)Ⅱ?qū)A(chǔ)Ⅰ的影響ain=l/bm=z/baⅠin=l/bm=l/baⅡi01.501.0003.32.0002.01.520.75761.30.00420.76074.01.540.50852.70.01420.52273.71.53.70.53652.50.01300.5495zi(m)aizi(m)aizi-ai-1zi-1(m)Esi(kPa)△s

i=p0(aizi-ai-1zi-1)

/Esi(mm)∑△s

I(mm)△s

n/∑△s

i002.01.5221.522829.129.14.02.0910.569108.737.83.72.0330.058100.880.023⑶、確定洲壓縮紀(jì)層下去限在基碌底下4m深范帆圍內(nèi)頭土層夏的總科變形貌量完，在批處以示上地（基析礎(chǔ)寬逮度b=壓2m，查虛表4-保3得削）厚盛土層抽變形甩值劣。故所址取沉臭降計抵算深鑄度供滿貍足規(guī)鐮范要栗求。⑷、確定但沉降帆計算廉經(jīng)驗撐系數(shù)壓縮滔層范美圍內(nèi)東土層豪壓縮踏模量叛的平虧均值查表4-唉2得ψs=0傘.9。⑸、計算膝基礎(chǔ)材最終文沉降攝量3應(yīng)力口歷史會對地樂基沉顯降的診影響作用途于飽幸和土窗體內(nèi)壁某截疤面上范總的敞正應(yīng)芒力s由兩揉部分滋組成胖：一述部分英為孔猜隙水識壓力u，它賊沿著暮各個姓方向雨均勻葉作用霧于土畢顆粒福上，鍋其中垂由孔賀隙水瞎自重值引起僑的稱鄭為靜貓水壓宿力，癢由附返加應(yīng)濁力引懼起的短稱為詞超靜凡孔隙萌水壓拴力（游孔隙只水壓擾力）朱；另粒一部狹分為岡有效烤應(yīng)力σ’，它折作用鑼于土打的骨狹架（繩土顆恢粒）辣上，最其中辭由土附粒自瘡重引紐奉起的瞞即為沃土的蕉自重繞應(yīng)力常，由仔附加繼應(yīng)力滾引起袋的稱蠶為附是加有冬效應(yīng)叮力。懼飽和事土中逐總應(yīng)胞力與伍孔隙融水壓窩力、粒有效預(yù)應(yīng)力螞之間擱存在給如下恒關(guān)系：（1）任牛一平沈面上預(yù)受到舊的總院應(yīng)力備等于流有效碰應(yīng)力導(dǎo)加孔存隙水愛壓力幫之和膜；（2）土籮的變朗形是年有效者應(yīng)力腰引起巖的。固結(jié)：土的刊壓縮徑隨時斯間而簡增長粘的過謹(jǐn)程加荷敞瞬間征，σ=剖u而σ’=0。隨顫著時桂間的國增長飯，u下降條，而σ’增長紫。當(dāng)固乓結(jié)變指相穩(wěn)尋定時毛，u=刑0而σ’=σ，由搭此可蟲見飽再和土悼壓密革過程矛實際捏上是剩孔隙炭水壓開力逐缺漸消慮散，瞧有效甲壓力礎(chǔ)增加奪的過獅程，桃則飽悅和土嗚完全鬼固結(jié)間。固結(jié)我度ut:土的教固結(jié)豪過程亂中某倡一時坐間t的固俱結(jié)沉單降量s1與固離結(jié)穩(wěn)搏定的狡最終唉沉降褲量s之比永稱為派固結(jié)登度ut。當(dāng)t=讓0時，st=0，則ut=0，即閘固結(jié)壁完成0%當(dāng)固假結(jié)穩(wěn)遵定時浙，st=s很,則ut=1到.0，即止固結(jié)產(chǎn)基本吐上達(dá)儉到10統(tǒng)0%完成坦。固結(jié)影度的姐變化攀范圍滲為0～1，它婚表示舞在某串一荷原載作旅用下散經(jīng)過t時間剖后土惱體所潔能達(dá)依到的牧固結(jié)素程度斃。4、地是基變垂形與壤時間川的關(guān)吉系●飽和凡粘性獵土地晴基在局建筑毒物荷照載作怖用下憲要經(jīng)溫過相仔當(dāng)長錘時間矮才能薯達(dá)到重最終五沉降黑，不峽是瞬晝時完撈成的躺。為僚了建吳筑物屬的安客全與惑正常場使用鵝，對榴于一膝些重奪要或門特殊從的建銳筑物界應(yīng)在戚工程范實踐冒和分民析研詞究中訓(xùn)掌握陡沉降圖與時蕩間關(guān)想系的偉規(guī)律底性，岡這是定因為炮較快斃的沉欣降速拼率對膽于建氏筑物蛾有較趨大的辭危害帳。例饒如，驢在第撲四紀(jì)段一般挽粘性盛土地旦區(qū)，溉一般北的四復(fù)、五晴層以萍上的范民用僑建筑告物的研允許憐沉降耗僅10謎cm左右宣，沉賽降超瞇過此紫值就勾容易劇產(chǎn)生新裂縫姻；而立沿海字軟土列地區(qū)銹，沉興降的秩固結(jié)截過程虛很慢惕，建陸筑物食能夠欠適應(yīng)泳于地設(shè)基的蘆變形顆。因斗此，打類似群建筑叉物的篇允許蔬沉降煉量可荒達(dá)20濱cm甚至患更大鈴?！袼槭梁蜆?biāo)砂土余的壓咬縮性件小而演滲透木性大投，在今受荷土后固萬結(jié)穩(wěn)騙定所病需的寫時間魔很短醬，可剪以認(rèn)躲為在輛外荷獎載施恩加完認(rèn)畢時遞，其流固結(jié)旺變形蝦就已鉆經(jīng)基鋪本完咐成。擋飽和白粘性餐土與扯粉土彼地基煩在建若筑物蓮荷載繩作用第下需兩要經(jīng)文過相取當(dāng)長繞時間瓦才能判達(dá)到存最終禍沉降許，例隊如厚敲的飽夢和軟珍粘土塑層，沒其固象結(jié)變粱形需賠要幾造年甚再至幾域十年茅才能投完成幕。因啊此，墻工程互中一疼般只伯考慮查粘性冤土和現(xiàn)粉土辨的變旨形與鴉時間耐的關(guān)飲系。一、著建筑扛物沉闖降觀麻測4.莫5建筑臥物沉家降觀邊測與洲地基朗容許返變形董值（1）驗醫(yī)證工店程設(shè)損計與露沉降白計算價的正曬確性濁；（2）判撞別建交筑物聽施工擔(dān)的質(zhì)圣量；（3）發(fā)陽生事?lián)u故后頑作為著分析擱事故堤原因燭和加煮固處公理依文據(jù)。能夠記及時睬發(fā)現(xiàn)土建筑憐物變禍形并瀉防止愈有害梨變形鎮(zhèn)的擴(kuò)腥大。（1）埋設(shè)龜?shù)攸c卻要靠瞎近觀菠測對蓮象，額但必雄須在梅建筑伏物所抽產(chǎn)生蹦的壓厭力影稠響范荒圍以泊外。（2）在一郊個觀升測區(qū)薦內(nèi)，通水準(zhǔn)會基點≥3個，用埋置痕深度仇應(yīng)與勸建筑孟物基償?shù)A的庸埋深諷相應(yīng)測。（1）根據(jù)價建筑磁物的焦平面木形狀搖，結(jié)蓄構(gòu)特車點和魄工程良地質(zhì)咸條件編考慮魚布置枯觀測情點。（2）一般尼設(shè)置邊在四聲周的匪角點銅、轉(zhuǎn)壟角處跪、縱枯橫墻奇的中厚點、授沉降軟縫和移新老托建筑身物的連接這處。（3）數(shù)量慨一般鳳不小境于6點，服間距剪一般并為6～12米。1.目的2.必要伴性3.水準(zhǔn)與基點掃的設(shè)本置4.觀測邊點的幣設(shè)置沉降胸觀測古采用掙精密紗水準(zhǔn)牛儀，腦觀測咐精度雖為0.樣01㎜。民用堂建筑而每增胞高一雨層觀蘿測一屠次；工業(yè)股建筑飄在不澡同荷端載階怖段分觸別進(jìn)央行觀西測，煉施工淚期間料不應(yīng)圾少于4次；竣工辭后第綿一年如不少盈于3～5次；第二宮年不煙少于2次；以后別每年墓一次瞎，直撈到穩(wěn)吹定。炊（穩(wěn)臨定標(biāo)生準(zhǔn)為告半年希沉降疑量不擱超過2㎜）減速庭沉降疾（沉論降速乓率減始少到0.啊05㎜/d以下踐時）耽：認(rèn)剃為沉臨降趨裁于穩(wěn)息定。等速纖沉降淘：導(dǎo)蹤蝶致地建基喪阻失穩(wěn)晉定的半危險粥。加速福沉降董：表尚示地封基離已喪攝失穩(wěn)拳定，普應(yīng)及胳時采致取措曾施，埋防止勿發(fā)生豎事故斤。5.儀器倆與精患度6.觀測穿次數(shù)運(yùn)和時騙間7.觀測本資料副的整棚理建筑槐物地快基變耕形的撕特征朗，可噴分為證沉降繁量、趣沉降禽差、華傾斜壘和局懷部傾滑斜4種。1.沉降填量(m隊m)定義:特指罩基礎(chǔ)辱中心尋的沉坊降差泳，以mm為單測位；作用:若沉腥降量吩過大隱，勢梳必影撈響建盆筑物漏的正用常使歪用。（一跑）地顫基變監(jiān)形分嬌類二、李地基經(jīng)允許拆變形壯值2.沉降丘差(m覽m)定義:指同斑一建姿筑物妻中相勤鄰兩束個基疊礎(chǔ)沉咐降的宇差值凈；作用:若沉柔降差挪過大螺，建擾筑物悲將發(fā)