地基最终沉降量计算讲义ppt（40附实例）

地基最最终沉沉降量计算算向娟2017-9-162地基最最终沉沉降量量计算算一、概概念说说明：：1、地基最最终沉沉降量量：地基土土在建建筑物物荷载载作用用下，，不断断产生生压缩缩，直直至压压缩稳稳定时时地基基表面面的沉沉降量量。32、计算目目的：在建筑筑设计计中，，预知知该建建筑物物建成成后将将产生生的最最终沉沉降量量、沉沉降差差和倾倾斜及及局部部倾斜斜，并并判断断这些些地基基变形形值是是否超超出允允许的的范围围，以以便在在建筑筑物设设计时时，为为采取取相应应的工工程措措施提提供科科学依依据，，保证证建筑筑物的的安全全和正正常使使用。。43、计算算地基基最终终沉降降量的的方法法很多多，本本节主主要介介绍国国内常常用的的几种种方法法：分层总总和法法、《建筑地地基基基础设设计规规范》推荐的的方法法和弹性性力学学公式式。5分层总总和法法假设土土层只只有垂垂直单单向压压缩，，侧向向不能能膨胀胀。《规范》推荐法法根据建建国以以来二二十多多年实实践经经验，，对分分层总总和法法进行行了修修正。。61）基本本计算算原理理二、分分层总总和法法72）基基本假假定(1)地基土土是均均质、、各向向同性性的半半无限限线性性体。。(2)地基土土在外外荷载载作用用下，，只产产生竖竖向变变形，，侧向向不发发生膨膨胀变变形。。目的：：可利利用完完全侧侧限压压缩试试验的的指标标。(3)采用基基底中中心点点下的的附加加应力力计算算地基基变形形量。。8分层总总和法法计算算地基基最终终沉降降量93、计算算方法法及步步骤1)分层从基础础底面面开始始将地地基土土分为为若干干薄层层，分分层原原则：：①厚度hi≤0.4b(b为基础础宽度度)；②天然土土层分分界处处；③地下水水位处处。2)计算基基底压压力p及基底底附加加压力力p0。3)计算各各分层层面上上土的的自重重应力力和和附加加应力力,并绘制制分布布曲线线。104)确定地基沉沉降计计算深深度Zn地基土土的压压缩性性随着着深度度的增增大而而降低低，局局部荷荷载引引起的的附加加应力力又随随深度度的增增大而而减少少，所所以超超过一一定深深度的的土，，其变变形对对沉降降量的的贡献献小到到可忽忽略不不计。。沉降降时应应考虑虑其土土体变变形的的深度度范围围内的的土层层称为为地基压压缩层层，该深深度称称为地基沉沉降计计算深深度（地基压压缩层层厚度度）。11地基沉沉降计计算深深度的的下限限，一一般取取地基基附加加应力力等于于自重重应力力的20%处，σz=20%σσc,但在该该深度度以下下如有有高压压缩性性土，，则应应继续续向下下计算算至σz=10%σσc处；在在沉降降计算算深度度范围围内存存在基基岩时时，Zn可取至至基岩岩表面面为止止。这这种确确定沉沉降计计算深深度的的传统统方法法称为为应力比比法。125)计算各各分层层土的的平均均自重重应力力和平平均附附加应应力,6)计算每每一分分层土土的变变形量量。137)计算地地基最最终沉沉降量量s。将沉降降计算算深度度Zn范围内内各土土层（（n层）压压缩变变形量量相加，，可得得：144.例题分分析【例】已知某某厂房房柱下下单独独基础础基底底尺寸寸为4m××4m,埋深d＝1.0m,地基为为粉质质粘土土,地下水水位距距天然然地面面3.4m。上部部荷重重传至至基础础顶面面F＝1440kN,土的天天然重重度＝16.0kN/m³³,饱和重重度sat＝17.2kN/m³³,其它资资料如如图。。试用用分层层总和和法计计算基基础最最终沉沉降。。3.4md=1mb=4mF=1440kN501002003000.900.920.940.96eσ15【解】采用分分层总总和法法计算算1.分层每层厚度hi≤0.4b=1.6m,地下水位以以上分两层层,各1.2m;地下水位以以下按1.6m分层。2.计算sczi和szisczi从天然地面面起算,szi从基底起算算z(m)σczi(kPa)01.22.44.05.67.21635.254.465.977.489.0基底压力:基底附加压压力:3.4md=1mF=1440kNb=4m自重应力曲线附加应力曲线基底中点下下szi：用角点法计计算,过基底中点点将荷载面面四等分,计算边长l=b=2m,σzi=4acp0,ac由表3.2查取。16z(m)z/bacszi(kPa)sczi(kPa)szi

/sczizn

(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.60.25000.22290.15160.08400.05020.032694.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.00.240.147.23.确定沉降计计算深度zn：由sz0.2scz，可得zn=7.2m4.计算最终沉沉降量:根据e-p曲线,列表计算各各层沉降量量如下z(m)σz(kPa)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.0σc(kPa)h(mm)12001200160016001600σc(kPa)25.644.860.271.783.2σz(kPa)88.970.444.325.315.6σz+σc(kPa)114.5115.2104.597.098.8e10.9700.9600.9540.9480.944e20.9370.9360.9400.9420.940e1i-e2i1+e1i0.01680.01220.00720.00310.0021si(mm)20.214.611.55.03.4最终沉降量量：s=Σsi=54.7mm17【解】1）绘柱基及及地基土的的剖面图。。1819209)柱基中点总总沉降量。。(4.28)21通过对大量量建筑物进进行沉降观观测，并与与分层总和和法计算结结果相对比比发现：①中等强度度地基，计计算沉降量量≈实测沉降量量②软弱地基基，计算沉沉降量<实测沉降量量③坚实地基基，计算地地基沉降量量>>实测沉降量量22原因：①分层总和和法所作的的几点假定定，与实际际情况不完完全符合。。②土的压缩缩性指标的的代表性、、取原状土土技术及试试验准确度度存在问题题。③在地基沉沉降计算中中，未考虑虑地基、基基础与上部部结构的共共同作用。。《建筑地基基基础设计规规范》提出分层总总和法的另另一种形式式,引入平均附附加应力系系数和地基基沉降计算算经验系数数。1.计算原理ziz(i-1)Ai附加应力p0zi-1zi——第i层土附加应应力曲线所所包围的面面积Ai由及可得:三、《建筑地基基基础设计规规范》方法地基沉降计算深度znzi△zzi-1534612b第n层第i层1234aip0p0ziAizi-15612ai-1p0p0Ai-1应力面积引入平均附附加应力系系数概念2.经验系数修修正修正后地基基沉降:为沉降经验验修正系数数,可根据p0及Es按表4.4查取附加应力面面积由于推推导时作了了近似假定定和近似处处理，而且且对某些复复杂因素也难以以综合反映映，因此规规范法引入入经验系数数对公式（（4.22）进行修正，，即地基沉降计计算深度zn应该满足：：（3）当无相邻邻荷载影响响，基础宽宽度在1~30m范围内时，，基础中点点的地基沉沉降计算深深度可按简简化公式计计算：3.地基沉降计计算深度——计算深度zn范围内，第i层土的计算沉降值(mm);——在zn处向上取厚度为Δz的土层沉降计算值(mm)（1）当沉降计计算范围内内存在基岩岩时，可取取至基岩表表面为止。。（2）当存在较较厚的坚硬硬粘性土层层，其孔隙隙比小于0.5，压缩模量大大于50MPa，或存在较厚厚的密实砂卵卵石层，其压压缩模量大于于80MPa时，可取至该该层土表面。。4.计算步骤⑴计算基底压力力p和附加压力p0⑵以天然土层界面面划分土层⑶初估地基沉降降计算深度zn⑷计算地基沉降降量⑸校核确定zn，要求:其中⑹计算最终沉降降量按Es和p0确定,则：其中某基础底面尺尺寸4.8m××3.2m,埋深1.5m,传至地面的中中心荷载F=1800kN,地基土层为粘粘土,其参数如图所所示,持力层地基承承载力fak=180kPa,试用《规范法》计算基础中点点的最终沉降降量。【例1】Zn>4m,故计算深度为为4m⑴基底压力与附附加压力：【解】⑵按天然土层面面分层,基底至岩面仅仅一层土,单独基础,故zn:⑷确定修正系数数ys因p0≤0.75fak=135kPa,查表4.6线性内插可得得:ys=0.9,故⑶基底沉降量分成4块,l=4.8/2=2.4m,b=3.2/2=1.6m4块:基底:z=0,l/b=1.5,z/b=0,查表4.7：岩层顶面:z=4,l/b=1.5,z/b=2.54块:查表：30与分层总和法法相同之处：采用单向压压缩条件下的的压缩性指标标;与传统的分层层总和法不同之处：1.不按0.4b分层，基本上上每天然土层层就当作一层层来计算，省省去了分层总总和法中压缩缩性指标随深深度变化的麻麻烦；2.采用平均附加加应力系数，，使烦琐的计计算表格化，，简单化；313.规定了地基沉沉降计算深度度的标准，考考虑了基础大大小这一因素素，比应力比比法更为合理理；4.提出了地基的的沉降计算经经验系数，使使得计算结果果接近于实测测值。某矩形基础及及地质资料如如图所示,试用《规范》法计算地基的的沉降量。()【例2】解：(1)求基底压力和和基底附加压压力基底平均压力力基底附加应力力(2)确定基础地基基受压层计算算深度因为，所以说明计算的压压缩层底部位位于基岩层中中，按照天然然土层面分层层计算到基岩岩层顶部即可可；(3)沉降计算(说明:角点法计算平平均附加应力力影响系数时时,按,查,表格中所计算算的基础底面中心心为1号点,向下在土层分分界面为2、3号点)沉降计算见下下表：因为沉降经验验系数所以最终沉降降量为。点号

１００1

００５００２３３4×0.1533=0.61321839.61839.6５45.5345.53３４４4×0.1271=0.50842033.6194.0２12.0057.5336四、弹性力学方法法对于矩形分布布荷载中心点点的沉降、平平均沉降和圆圆形、方形均均布荷载以及及刚性基础的的沉降，一般般可归纳成如如下弹性力学学公式的一般般形式：p0——基底附加压力力；b——矩形基础宽度度或圆形基础础直径；m,E0——分别为土的泊泊松比和变