地基的最终沉降量PPT学习课件

1、概念概念 地基土层在建筑物荷载作用下，不断地产生压缩，直至压缩地基土层在建筑物荷载作用下，不断地产生压缩，直至压缩 稳定后地基表面的沉降量，即稳定后地基表面的沉降量，即地基的最终沉降量地基的最终沉降量。 地基沉降的原因（内、外因）地基沉降的原因（内、外因） 计算目的计算目的 计算方法计算方法 分层总和法；分层总和法；建筑地基基础设计建筑地基基础设计规范规范法法 2)、基本假定、基本假定 土在侧限条件下变形；土在侧限条件下变形； 采用基础中点下的附加应力进行计算；采用基础中点下的附加应力进行计算； 沉降计算深度，至某一深度沉降计算深度，至某一深度(受压层受压层)即即 可，可，s为为zn深度深度

2、内各土层变形量之和。内各土层变形量之和。 地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体；地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体； 1)、计算原理、计算原理 分层 原则：原则： hi 0.4b 天然土层面天然土层面 地下水位处地下水位处 绘制剖面绘制剖面 求各分层处的求各分层处的自重应力自重应力 czi, 并绘应力曲线并绘应力曲线; 3)、计算方法与步骤、计算方法与步骤 确定地基沉降计算深度确定地基沉降计算深度Z Zn n )1.0( 2.0 软土软土 czn zn 计算计算);( 2 1 11czicziczii p )( 2 1 1112ziziiziii ppp 求基底接触压力求基底接触压力p p及

3、基底附加压力及基底附加压力p p0 0； 求各分层处的附加应力求各分层处的附加应力 zi zi, , 并绘应力曲线并绘应力曲线; ; d zi zi 1hi zn P0 e1i e2i e P1iP2i P 线线 z 1 zi zi czi 1czi czi czn zn zi 线线 cz iiii epe pe p 2211 ; 线线 查查 据据 i i ii i h e ee s 1 21 1 n i i sS 1 ) 1 ( ) 1 ( 1 21 1 i i ii i zi i i i si zi i h e ee h e a h E s ) 1 ( 1 1 21 1 n i i i i

4、i n i i h e ee s 地基最终沉降量：地基最终沉降量： s = s1+ s2+ s3+ sn (338) n i izi i i h e a 1 1 1 n i i si zi h E 1 式中：式中： zi 作用在第作用在第i层土的平均附加应力层土的平均附加应力(kPa)； hi 第第i层土的厚度层土的厚度(m)； n 地基沉降计算深度范围内的土层数。地基沉降计算深度范围内的土层数。 Esi 第第i层土的压缩模量层土的压缩模量(MPa)； ai 第第i层土的压缩系数层土的压缩系数(Mpa-1)； e1i, e2i 分别为分别为第第i层土在层土在自重应力自重应力和和自重应力与附加应

5、自重应力与附加应 力之和力之和作用下的孔隙比；作用下的孔隙比； 例例: : 有一矩形基础，地基土的自重应力和附加应力有一矩形基础，地基土的自重应力和附加应力 计算结果如图例题附图一所示。地基土的压缩计算结果如图例题附图一所示。地基土的压缩 曲线如例图附图二所示，求第二层土的变形量。曲线如例图附图二所示，求第二层土的变形量。 第一层第一层 第二层第二层 第三层第三层 17.1kPa100kPa 24.7 34.2 52 35 0.9m0.4m0.5m0.7m 47.5kPa25.5kPa 1.00 0.90 0.80 0.75 050100200150 p2p1 e1 e2 p(kPa) (2)

6、 计算第二层土的平均附加应力计算第二层土的平均附加应力 az kP5.43 2 0.350.52 解：解：(1) 计算第二层土的平均自重应力计算第二层土的平均自重应力 acz kP45.29 2 2.347.24 (3) 求求p1及及p2 acz kPp45.29 1 zcz p 2 5.4345.29 a kP95.72 (4) 由由p1, p2查压缩曲线得查压缩曲线得: e1=0.95 e2=0.88 (5) 求求 si： ii h e ee s 1 21 1 500 95.01 88.095.0 mm95.17 S=153mm izi i i i h e a s 1 1 i i ii i

7、 h e ee s 1 21 1 中等地基中等地基 S计 计S实实 较弱地基较弱地基 S计 计 S实 实 坚硬地基坚硬地基 S计 计 S实 实 规范规范法是从分层总和法公式导出的一种简化法是从分层总和法公式导出的一种简化 形式。形式。 1、实质、实质 引入沉降系数引入沉降系数s，使，使S计 计S实实 从式从式(315)有：有： si izi i E h s 式中：式中： 代表第代表第i层土的附加应力面积，如图层土的附加应力面积，如图 cdef所示：所示： 2、计算原理、计算原理 izi h 第第i层层 zi ab c d e f z曲曲 线线 p0 hi zi-1 0 pa i i a 1 i

8、 a 由图：由图： abcdabefcdefizi AAAh 式中：式中：Acdef 表示表示cdef附加应力面积附加应力面积; Aabef 表示表示abef附加应力面积附加应力面积; Aabcd 表示表示abcd附加应力面积附加应力面积; 令令 iiabef zpA 0 110 iiabcd zpA 即即: 平均附加应力系数平均附加应力系数 i z z i abef i zp dz zp A 0 0 0 i z zp dzp 0 0 0 i z z dz 0 1 0 1 1 i z i z dz i 平均附加应力系数 指基础底面计算点至第i层土底面范围全部土层的附加应力系数平均值，而非地基中

9、 第i层土本身的附加应力系数。 i 则则: )( 11 0 iiii sisi cdef i ZZ E P E A S n i iiii si n i i ZZ E p SS 1 11 0 1 )( ii zp 0 110 ii zp abcdabefcdef AAA 3、规范规范公式：公式： n i iiii si s zz E P Ss 1 11 0 s (341) 式中：式中： s 地基最终沉降量地基最终沉降量(mm)； s 沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定， 也可按表也可按表311取用；取用； n 地基沉降计算深度范围内

10、所划分的土层数；地基沉降计算深度范围内所划分的土层数； p0 对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力(kPa)； Esi 基础底面下第基础底面下第i层土的压缩模量，按实际应力范围取值层土的压缩模量，按实际应力范围取值(m)； zi，zi-1 基础底面至第基础底面至第i层和第层和第i1层土底面的距离层土底面的距离(m)； i， i-1 基础底面至第基础底面至第i层和第层和第i1层土底面的范围内的平均层土底面的范围内的平均 附加应力系数。附加应力系数。 查表312。(注：条形基础可按l/b10查) 1) 无相邻荷载影响，无相邻荷载影响，b=130m时：时：

11、 zn= b (2.50.4lnb)(343) 4、 沉降计算深度沉降计算深度zn 要求满足：要求满足： 025.0 1 n i i n S S (344) 2) 存在相邻荷载影响存在相邻荷载影响 式中：式中： si 在计算深度在计算深度zn范围内，第范围内，第i层土的计算沉降值；层土的计算沉降值； sn 在计算深度在计算深度zn处向上取厚度为处向上取厚度为 z (图图338)土土 层的计算沉降值；层的计算沉降值； z 按表按表314确定，如确定，如b为为4m， z 取取0.6m。 天然地面天然地面 基底基底 平均附加应力系数平均附加应力系数 曲线曲线 p0 b Zn Zi Zi-1 Z i

12、1层层 i层层 1i i n 5-7。 Az 0 的的等等代代值值范范围围内内深深度度 zp 3-11 2.6.3 相邻荷载对地基沉降的影响 意义： 影响因素： 计算： 2)、基本假定、基本假定 土在侧限条件下变形；土在侧限条件下变形； 采用基础中点下的附加应力进行计算；采用基础中点下的附加应力进行计算； 沉降计算深度，至某一深度沉降计算深度，至某一深度(受压层受压层)即即 可，可，s为为zn深度深度 内各土层变形量之和。内各土层变形量之和。 地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体；地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体； 1)、计算原理、计算原理 iiii epe pe p 2211 ; 线线 查查 据据 i i ii i h e ee s 1 21 1 n i i sS 1 ) 1 ( ) 1 ( 1 21 1 i i ii i zi i i i si zi i h e ee h e a h E s (2) 计算第二层土的平均附加应力计算第二层土的平均附加应力 az kP5.43 2 0.350.52 解：解：(1) 计算第二层土的平均自重应力计算第二层土的平均自重应力 acz kP