地基应力与沉降PPT

1、地基应力与沉降3.1 概述建筑物地基的两大问题（1）稳定性问题（强度）（2）变形问题（沉降）由于建筑物沉降导致的一些事故（1）建筑物的倾斜（2）地基严重下沉 （3）建筑物墙体开裂 （4）建筑物基础开裂（1）建筑物的倾斜意大利比萨斜塔苏州市虎丘塔南昌钢铁厂一烟囱（2）地基严重下沉上海展览中心馆上海锦江饭店墨西哥市艺术宫塘沽新港码头仓库美国波特兰仓库上海无线电30厂大楼上海某研究所沉井基础型式类型非常多，如：3.2 地基自重应力自重应力：指的是土体本身重量引起的应力。地基内任一点在自重应力作用下的变形，一般说来，已在地质历史过程中完成，所以在建筑物沉降计算中不必考虑。垂直应力 ：式中 为土的重度（

2、kN/m3 ）， 为计算点深度。3.2.1 自重应力表达式或变化范围水平应力 或 ： 无粘性土：式中 为静止侧压力系数，粘性土：3.2.2静止侧压力系数：反映地基中水平向应力的变化的系数。正常固结砂性土：正常固结粘性土：乐氏经验公式： 式中 为塑性指数（）， 和 分别为该土在超固结和正常固结状态下的静止侧压力系数。康夸脱经验公式： 各向异性及结构性对 的影响： 与 、 、 以及各向的模量 有关，和应力路径（ 的影响）也有较大关系。 3.2.3孔隙 水压力（中和应力） （1）地基中存在 时，用有效应力表示（如任一深度 处）式中 为浮重度（kN/m3 ）绝对不透水粘土层内浮托力可略去不计低透水粘土

3、层内浮托力较小充分透水土层内浮托力大（地下水位以上，毛细张力为负）（2）地基受到附加荷重，半透水粘土层内引起逐渐消散的超静孔隙压力，正中和力；反之，若地面挖土卸荷，出现负的中和压力。下覆承压水的半透水粘土层，有效应力大大减小，即浮托力大。（3）（4）有效应力表示的静止侧压力系数或3.3 附加应力3.3.1半无限弹性体表面作用集中力时B氏解(1885)图46 垂直及水平集中力作用于半无限弹性体直角坐标：圆柱体坐标：3.3.2水平集中力作用于水平边界面时的应力解(Cerrut, 1882)：3.3.3半无限弹性体内部作用集中力时（Mindlin,1936）桩基部分讲3.3.4改进的感应图法，用来估

4、算地基中应力的一种简捷方法，尤其对不规则形状基础（自学）3.4 实用沉降计算方法地基沉降一般由三部分组成：加载时的初始沉降、固结沉降、次固结沉降这种分类对粘性土适合，砂土沉降只能依靠经验方法3.4.1 曲线形态及前期固结压力的确定（1） 曲线的一个优点是实用压力范围内试验曲线呈直线，压缩性指标不随压力而变，利于沉降计算。（2）前期固结压力 （地质历史上受过的最大固结压力）。据 将土分类正常固结土超固结土欠固结土图414 卡萨格兰地确定 的方法（3）确定 的方法最小曲率半径作图法布氏法图415 布麦斯脱确定 的方法薛氏法图416 布麦斯脱确定 的方法3.4.2 根据前期固结压力计算固结沉降图41

5、7 确定正常固结土现场压缩曲线（1）正常固结土的沉降计算图418 确定超固结土现场压缩曲线（2）超固结土的沉降计算图419a 计算超固结土的沉降分两段计算：（431）（432）（433）（428）图419b 计算超固结土的沉降土仅受到再压缩（434）图420 计算欠固结土的沉降（3）欠固结土（435）3.4.3 考虑侧向变形的固结沉降Skempton等(1957)提出的半经验法（443）（442）3.4.4 初始沉降-Skempton等(1955)提出 HB （444a）(B/2)HB （444b）(1)初始沉降的计算H (B/2)时，不考虑侧向变形，一维(2)弹性参数的估计(3)塑性区开展的校正3.4.5 次固结（压缩）沉降图42