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文档简介
土力学与地基基础
绪言一、土力学、地基及基础的有关概念1土力学--研究土的应力、变形、强度和稳定以及土与结构物相互作用等规律的一门力学分支称为土力学。2地基—支撑建筑物荷载、且受建筑物影响的那一部分地层称为地基。3基础--建筑物向地基传递荷载的下部结构就是基础(参看图o—1)。4地基基础设计的先决条件:在设计建筑物之前,必须进行建筑场地的地基勘察,充分了解、研究地基土(岩)层的成因及构造、它的物理力学性质、地下水情况以及是否存在(或可能发生)影响场地稳定性的不良地质现象(如滑坡、岩溶、地震等),从而对场地件作出正确的评价。
5地基基础设计的两个基本条件:(1)要求作用于地基的荷载不超过地基的承载能力,保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备;(2)控制基础沉降使之不超过地基的变形允许值,保证建筑物不因地基变形而损坏或者影响其正常使用。6基础结构的型式:7地基类型8地基基础设计方案的选取原则9地基及基础的重要性
二、本课程的特点和学习要求1课程的特点:(1)地基及基础课程涉及工程地质学、土力学、结构设计和施工几个学科领域,内容广泛、综合性强;(2)课程理论性和实践性均较强。2学习要求:(1)学习和掌握土的应力、变形,强度和地基计算等土力学基本原理;(2)学习和掌握浅基础和桩基础的设计方法;(3)熟悉土的物理力学性质的原位测试技术以及室内土工试验方法;(4)重视工程地质基本知识的学习,了解工程地质勘察的程序和方法,注意阅读和使用工程地质勘察资料能力的培养。
第一章土的物理性质及分类1—1概述1土的定义:土是连续,坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒,经过不同的搬运方式,在各种自然环境中生成的沉积物。2土的三相组成:土的物质成分包括有作为土骨架的固态矿物颗粒、孔隙中的水及其溶解物质以及气体。因此,土是由颗粒(固相)、水(液相)和气(气相)所组成的三相体系。1—2土的生成一、地质作用的概念1地球的圈层构造:
外圈层:大气圈、水圈、生物圈;内圈层:地壳、地幔、地核。构成天然地基的物质是地壳内的岩石和土。地壳的一般厚度为30一80km。2地质作用--导致地壳成分变化和构造变化的作用。根据地质作用的能量来源的不同,可分为内力地质作用和外力地质作用(1)内力地质作用:由于地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能等,引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用。如岩浆作用、地壳运动(构造运动)和变质作用。1)岩浆作用--存在于地壳以下深处高温、高压的复杂硅酸盐熔融体(岩浆),沿着地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表且冷凝后生成为岩浆岩的地质作用。2)地壳运动--地壳的升降运动和水平运动。升降运动表现为地壳的上拱和下拗,形成大型的构造隆起和拗陷:水平运动表现为地壳岩层的水平移动,使岩层产生各种形态的褶皱和断裂.地壳运动的结果,形成了各种类型的地质构造和地球表面的基本形态。3)变质作用--在岩浆活动和地壳运动过程中,原岩(原来生成的各种岩石)在高温、高压下及挥发性物质的渗入下,发生成分、结构、构造变化的地质作用。(2)外力地质作用:由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它包括气温变化、雨雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、生物等的作用。1)风化作用--外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破碎和化学变化的作用。2)沉积岩和土的生成--原岩风化产物(碎屑物质),在雨雪水流、山洪急流、河流、湖浪、海浪、冰川或风等外力作用下,被剥蚀,搬运到大陆低洼处或海洋底部沉积下来,在漫长的地质年代里,沉积的物质逐渐加厚,在覆盖压力和含有碳酸钙、二氧化硅、氧化铁等胶结物的作用下,使起初沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱水、胶结、硬化生成新的岩石,称为沉积岩。未经成岩作用所生成的所谓沉积物,也就是通常所说的“土”。3)风化、剥蚀、搬运及沉积--外力地质作用过程中的风化、剥蚀、搬运及沉积,是彼此密切联系的。风化作用为剥蚀作用创造了条件,而风化、剥蚀、搬运又为沉积作用提供了物质的来源。剥蚀作用与沉积作用在一定时间和空间范围内,以某一方面的作用为主导,例如,河流上游地区以剥蚀为主,下游地区以沉积为主,山地以剥蚀占优势,平原以沉积占优势.
二、矿物与岩石的概念岩石--一种或多种矿物的集合体。矿物--地壳中天然生成的自然元素或化合物,它具有一定的物理性质、化学成份和形态.(一)造岩矿物组成岩石的矿物称为造岩矿物。矿物按生成条件可分为原生矿物和次生矿物两大类。区分矿物可以矿物的形状、颜色、光泽、硬度、解理、比重等特征为依据。(二)岩石岩石的主要特征包括矿物成分、结构和构造三方面。岩石的结构—岩石中矿物颗粒的结晶程度、大小和形状、及其彼此之间的组合方式。岩石的构造--岩石中矿物的排列方式及填充方式。
岩浆岩、沉积岩、变质岩是按成因划分的三大岩类,其亚类划分列于表1-3、表1-4、表1-5。三地质年代的概念地质年代--地壳发展历史与地壳运动,沉积环境及生物演化相对应的时代段落。相对地质年代--根据古生物的演化和岩层形成的顺序,所划分的地质年代。在地质学中,根据地层对比和古生物学方法把地质相对年代划分为五大代(太古代、元古代、古生代、中生代和新生代),每代又分为若干纪,每纪又细分为若干世及期。在每一个地质年代中,都划分有相应的地层(参见表1-6)在新生代中最新近的一个纪称为第四纪,由原岩风化产物(碎屑物质),经各种外力地质作用(剥蚀、搬运、沉积)形成尚未胶结硬化的沉积物(层),通称“第四纪沉积物(层)”或“土”。四第四纪沉积物(层)不同成因类型的第四纪沉积物,各具有一定的分布规律和工程地质特征,以下分别介绍其中主要的几种成因类型。(一)残积物、坡积物和洪积物1.残积物残积物是残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物,而另一部分则被风和降水所带走。2.坡积物坡积物是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物。
3.洪积物(Q”)·由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流,具有很大的剥蚀和搬运能力。它冲刷地表,挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成洪积物(图1—4)。由相邻沟谷口的洪积扇组成洪积扇群<图l—5)。如果逐渐扩大以至连接起来,则形成洪积冲积平原的地貌单元。洪积物常呈现不规则交错的层理构造,如具有夹层、尖灭或透镜体等产状(图1—6)。
(二)冲积物(Q)冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。1平原河谷冲积物平原河谷除河床外,大多数都有河漫滩及阶地等地貌单元(图1—7)。2.山区河谷冲积层在山区,河谷两岸陡削,大多仅有河谷阶地(图1-8)。
(三)其它沉积物除了上述四种成囚类型的沉积物外,还有海洋沉积物(Q”)、湖泊沉积物(Q‘)、冰川沉积物(Q”)及风积物(Q”‘)等,它们是分别由海洋,湖泊、冰川及风等的地质作用形成的.
1-3土的组成
一土的固体颗粒·土中的固体颗粒(简称土粒)的大小和形状、矿物成分及其组成情况是决定土的物理力学性质的重要因素。(一)土的颗粒级配在自然界中存在的土,都是由大小不同的土粒组成的。土粒的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质相应地发生变化,例如土的性质随着粒径的变细可由无粘性变化到有粘性。将土中各种不同粒径的土粒,按适当的粒径范围,分为若干粒组,各个粒组随着分界尺寸的不同而呈现出一定质的变化。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。表l-8提供的是一种常用的土粒粒组的划分方法。表中根据界限粒径200、20、2、0.05和0.005mm把土粒分为六大粒组:漂石<块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配。颗粒分析试验:筛分法;比重计法根据颗粒大小分析试验成果,可以绘制如图1—10所示的颗粒级配累积曲线由曲线的坡度可判断土的均匀程度有效粒径;限定粒径。
利用颗粒级配累积曲线可以确定土粒的级配指标,如与的比值称为不均匀系数:
又如曲率系数用下式表示:
不均匀系数反映大小不同粒组的分布情况,越大表示土粒大小的分布范围越大,其级配越良好,作为填方工程的土料时,则比较容易获得较大的密实度.曲率系数描写的是累积曲线的分布范围,反映曲线的整体形状。颗粒级配可在一定程度上反映土的某些性质。(二乌)土剃粒的介矿物歪成分土粒班的矿如物成说分主俘要决色定于距母岩叹的成颤分及沙其所妹经受良的风爸化作帖用。回不同者的矿卫物成锋分对努土的名性质哄有着逆不同舞的影浑响,隙其中首以细夸粒组睡的矿叼物成戒分尤愁为重侍要影。1、虏六大饼粒组双的矿均物成纠分漂石尖、卵渴石、螺圆砾影等粗验大颗纯粒;购砂粒皂;粉丘粒;大粘粒丝式。2、粘土败矿物柔的比乳表面由于刺粘土览矿物诸是很虽细小欲的扁众平颗沉粒,暖颗粒兄表面凡具有肥很强涂的与洪水相宅互作周用的哗能力朵,表洲面积含愈大饺,这兰种能均力就狡愈强掌。粘轻土矿趟物表诊面积域的相蜂对大匹小可闷以用续单位颈体积腹(或星质量伯)的捎颗粒篮总表猾面积限(称卡为比堆表面尿)来漠表示败。由于旋土粒型大小层不同背而造信成比程表面妈数值趁上的穴巨大韵变化曲,必纤然导斩致土城的性路质的博突变屠,所姨以,游土粒建大小颗对土鹅的性背质起纷着重岩要的装作用违。二、缝土中婆的水次和气(一早)土胀中水在自砌然条裹件下酱,土罢中总趁是含候水的父。土饶中水辟可以抢处于接液态截、固岸态或愤气态败。存在原于土童中的经液态辰水可众分为铺结合当水和亭自由么水两脾大类熄:1.候结合爽水结合凶水是惯指受虾电分酿子吸片引力宾吸附简于土率粒表高面的紧土中权水。递这种叙电分滩子吸葛引力快高达控几千虏到滩几梳万个怪大气担压,嚷使水典分子转和土奴粒表想面牢今固地朗粘结斗在一乞起。由于钩土粒晃(矿飘物颗含粒)清表面茅一般粮带有避负电检荷,兼围绕扁土粒杨形成沫电场报,在留土粒乎电场妙范围趣内的谜水分蕉子和冶水溶途液中番的阳朱离子哥(如毙Na炊’、狱Ca栋”、饮A1肥”等满)一旋起吸使附在卖土粒搅表面血。因雀为水旋分子夜是极蒜性分死子(跨氢原辛子端告显正铁电荷恳,氧昂原子踢端显鲁负电左荷)再,它被雪土粒块表面稠电荷普或水数溶液孝中离工子电泳荷的蜂吸引妥而定炒向排蒸列(班图1莫—1值3)粮。双电防子层(1精)强表结合佩水强结衡合水番是指巴紧靠侵土粒乎表面逢的结摔合水(2宿)弱果结合假水弱结度合水欢紧靠元于强堡结合乔水的颈外围病形成留一层播结合考水膜逗。2自删由水自由搂水是焦存在堡于土垒粒表叮面电篮场影摊响范否围以内外的衔水。善它的南性质巧和普吃通水勉一样弯,能呢传递术静水样压力屈,冰流点为脉0℃舍,有抹溶解控能力抖。自由和水按蛮其移驾动所耳受作奋用力返的不疾同,费可以浆分为腔重力歪水和扑毛细昏水。(1嘉)重默力水重力则水是价存在北于地脆下水美位以泊下的范透水流层中纽奉的地殿下水振,它是莲在重是力或雷压力坛差作肌用下鸣运动绒的自律由水章,对黑土粒茄有浮力作号用。(2允)毛吃细水毛细划水是窑受到眼水与帐空气浙交界泰面处别表面麻张力孔作用林的自由水妖.毛牵细水继存在莫于地上下水璃位以叹上的侦透水预土层洗中。锣毛细水按嚷其与幅地下锦水面宿是否碗联系堤可分腔为毛董细悬柱挂水尸(与辨地下核水无构直接材联系驳)和灭毛细慰上升瓶水(馋与地假下水疑相连伴)两摘种。当土廊孔隙躲中局梦部存腰在毛丑细水鼠时,骑毛细他水的甜弯液声面和孙土粒照接触慌处的顷表面俱引力沟反作得用于雪土粒纯上,鞠使土不粒之房诚间由夜于这叙种毛小细压种力而表挤紧携(图挑1—说14尘),天土因耐而具夜有微回弱的蛛粘聚斥力,明称为毁毛细脑粘聚器力。(二溜)土是中气抵。孔I土中吧的气楼体存中在于夜土孔危隙中幕未被眉水所界占据疾的部伤位。三侮、土欲的结膝构和巴构造土的野结构咏是指叠由土浸粒单估元的点大小址、形旁状、件相互纲排列集及其笼联结勉关系轻等因炕素形捉成的炉综合至特征奏。一芝般分羡为单傲粒结利构、陶蜂窝载结构晃和絮绝状结灶构三偷种基牛本类狱型。在同防一土君层中业的物帝质成蓝分和坊颗粒临大小票等都功相近司的各鞭部分温之间茂的相株互关虎系的释特征秒称为胖土的屡构造摆,土短的构药造最喇主要滥特征检就是军成层备性即店层理例构造旦。土堂的构竿造的导另一紧特征柿是土铅的裂摄隙性单。1—犁4议土绢的三热相比殊例指婆标上节焰介绍斧了土款的组胸成,稀特别沸是土恋颗粒良的粒饺组和涝矿物音成分纹,是臂从本理质方缸面了趁解土干的性钻质的毁根据贱。但呈是为拥了对套土的丽基本使物理虹性质冠有所仓了解仗,还敬需要柏对土瓣的三够相—粗—土予粒(载固相文)、盲土中召水(董液相荐)和没土中拐气(朝气相餐)的择组成茧情况牲进行埋数量惩上的量研究炸。土的走三相纳比例筐指标辽:土端粒比惧重、余含水府量、愚密度援、干术密度划、饱那和密厚度、笛有效孙密度负、孔雹隙率视、孔劫隙比策、饱层和度鲁。1—聚5哪无狼粘性沉土的裁密实稻度无粘岗性土以的密热实度稍与其碧工程欲性质蔬有着勾密切蛛的关丸系,藏呈密皆实状砌态时侧,强鄙度较撤大,车可作偶为良惩好的裁天然衣地基薪,呈迅松散术状态耍时,狐则是符不良胆地基隔。对萝于同钢一种叹无粘帐性土凝,当帝其孔滥隙比暑小于坏某一呈限度罪时,帅处于判密实划状态姜,随位着孔胸隙比蝴的增肯大,累则处暴于中凑密、距稍密热直到贿松散再状态序。以下捕介绍恋与无造粘性歉土的榆最大瞒和最敢小孔古隙比刊、相筝对密赌实度调等有挤关密建实度踢的指雷标。无粘盏性土疏的相衬对密剖实度首为根据哭值扫可把愉砂土占的密氏实度舞状态怕划分冒为下哲列三台种:密实广的中密边的松散集的砂土习的密绝实度碎石柔土的淹密实钥度1—骆6绩粘绩性土霉的物得理特嗓征一粘性暖土的持界限晶含水雁量粘性毙土由途于其段含水慨量的仰不同具,而蹈分别树处于春固态的、半芝固态释、可捉塑状肿态及底流动锐状态粘性本土由触一种旬状态抢转到参另一鞭种状馋态的州分界越含水缺量,严叫做营界限观含水晚量。我国地目前剖以联著合法刘测定聚液限拘和塑房诚限二、侦粘性键土的贺塑性械指数揪和液桐性指喘数1、驳塑性土指数料是指绑液限螺和塑清限的杨差值煮(省尾去%祸符号包),谎即土闷处在蛛可塑课状态辞的含见水量昏变化垒范围关。塑性阀指数肺的大犯小与瞒土中泉结合真水的况含量帜有关2、液性兴指数猛是指竞粘性估土的银天然彼含水助量和定塑限宇的差皮值与潮塑性若指数授之比听。用液玩性指跟数可昨表示格粘性粉土的东软硬骑状态姐,见水表4倦-1悠4三、烛粘性叛土的却灵敏要度和据触变秤性天然庸状态氏下的笼粘性替土、武通常汁都具孝有一章定的承结构图性,菠当受皆到外嫁来因勺素的弄扰动铃时,菌土粒伴间的饲胶结躬物质刻以及袋土粒栏,离航子、冈水分享子所猜组成寸的平毛衡体圈系受咬到破么坏,堵土的报强度境降低界和压胖缩性营增大侨.土勉的结遣构性宿对强露度的哭这种屋影响彼,一栏般用酸灵敏于度来消衡量敞。土铅的灵蛋敏度曾是以艺原状女土的配强度们与同猛一土酷经重侄塑(坝指在戚含水崭量不锣变条域件下棕使土推的结句构彻够底破饥坏)嚼后的鼠强度键之比淹来表瓶示的袋。土的山触变厦性饱和亦粘性宰土的蚊结构培受到冻扰动因,导箱致强争度降颂低,缎但当瘦扰动承停止提后,沿土的雷强度呢又随际时间墨而逐咏渐增概长。吼粘性寄土的止这种象抗剪绑强度晃随时鄙间恢粉复的颤胶体醒化学何性质脾称为搞土的鱼触变虹性。1—惹7最土康的渗饺透性土的蛾渗透倒性一件般是班指水草流通鬼过土丹中孔洋隙难且易程剪度的尼性质与,或徐称透单水性鹊。地下睬水在毯土中杰的渗肿透速供度一赖般可拜按达芳西D福ar碑cy遇)根尝据实萌验得娘到的笛直线仿渗透愿定律赞计算郑,其惠公式让如下箱(图妈1—泼25益):粘性息土的合达西蝇定律1—笔8尘地基社土(产岩)隶的分蓬类地基斯土(黄岩)做分类快的任藏务是吸根据恩分类番用途茶和土纸(岩虑)的捆各种大性质惑的差偿异将渡其划晋分为消一定桥的类届别。土(怪岩)证的合抛理分杏类具拒有很革大的移实际痒意义欧,例惕如根潜据分恳类名浅称可藏以大合致判顽断土角(岩撇)的偷工程尖特性退、评趁价土灿(岩牧)作航为建鄙筑材奴料的缸适宜朽性以班及结猴合其肃他指扯标来宿确定承地基燥的承叛载力丛等等巷。阅渴读3膊3-毒39船页内神容。第二熊章倍地趋基的就应力科和变厦形研究间地基饥的应幼力和闲变形狡,必丽须从餐土的摊应力畜与应陶变的据基本院关系决出发东来研冲究。累当应睬力很坊小时俊,土蜡的应绞力·禾应变异关系偏曲线绿就不威是一雪根直丈线(牙图2摄—1读),瞧亦即峰土的炕变形皇具有追明显竹的非疮线性谜特征侄。2—野1愤概狸述2—稠2纪土联中自孩重应都力在计均算土宇中自建重应土力时悲,假包设天稀然地鄙面是最一个魄无限泛大的丑水平负面,鄙因而财在任播意竖救直面瓜和愚水勤平面页上均棕无剪吵应力姑存在革。可裕取作阁用于馅该水辞平面夜上任摔一单崖位面皮积的谈土柱贡体自途重计劣算(幅图2迷—2伞),皂即:地基岁中除吧有作壶用于殊水平羊面上瘦的竖休向自策重应练力外基,在吃竖直刚面上色还作邮用有孝水平级向的你侧向山自肠重级应力施。由捏于沿商任一谎水平献面上岂均匀传地无丝式限分雹布,阔所以经地基驴土在照自重演作用浸下只旅能产辫生竖出向变怖形,饮而不左能有唉侧向翼变形亚和剪乏切形耗。必须男指出躁,只滥有通皮过土绍粒接病触点抚传递霞的粒之间应秃力,幸才能拴使土篮粒彼柿此挤狡紧,挺从而月引起喜土体攻的变俘形,立而且估粒间安应力粘又是贷影响亿土体睡强度捐的—骆个重约要因夕素,夫所以殃粒间骗应力烂又称由为有杜效应为力。撒因此粒,土汽中自今重应粉力可达定义祖为土提自身纽奉有效示重力贱在土勿体中桑引起耕的应萍力。限土中欧竖向赢和侧锄向的伤自重借应力孤一般替均指席有效孟自重短应力旷。以后裤各章略节中讯把常蛮用的抓竖向仰有效亲自重讨应力说,紫简称王为自兰重应累力,姥并改乐用符返号摆表示蚕。地基据土往申往是谱成层膊的,臣成层糖土自敏重应删力的朋计算产公式岩:自然鄙界中言的天叔然土股层,乱一般售形成筒至今骂已有鼻很长币的地谁质年眯代,赛它在定自重竭作用竟下的跨变形呜早巳礼稳定队。但完对于林近期敬沉积治或堆蓬积的者土层晕,应妻考虑当它在警自应杜力作冰用下炎的变揭形。偷此外灵,地忽下水奸位的坑升降京会引设起土榴中自牌重应托力的缎变化耗(图做2—盛4)臂。[例题的2—苏7]范某建抛筑场发地的雪地质吼柱状研图和原土的贩有关奏指标奖列于渴例图解2·小1中淋。试垮计算吐地面下深拜度为庭2.返5m般、5训m和扫9m枯处的碑自重忽应力卸,并旬绘出导分布冻图。[解炭]拒本姐例天饰然地坝面下锦第一运层粉替土厚界6m塞,其吵中地绣下水毫位以贷上和涂以下贯的厚签度分狱别为鉴3.宿6协m烘和2荐.4刊m,拣第二着层为酸粉质樱粘土鱼层。穗依次麻计算孔2.茄5m慕、3翁.6广m、插5m赶、6片m、当9m回各深顾度处饲的土撇中竖表向自奶重应递力,升计算低过程匪及自秩重应算力分近布图安一并状列于滑例图绳2—贩1中东。2-谨3基既底压崭力(坦接触虏应力遇)建筑涂物荷用载通芦过基烘础传趴递给费地基藏,在鄙基础刷底面芦与地姐基之躁间便艰产生机了接季触应复力。准它既气是基尸础作灰用于羞地基序的基想底压知力,鸦同时孙又是盒地基草反用肤于基涂础的统基底屈反力像。对于稿具有赔一定嗓刚度趋以及陪尺寸魔较小展的柱停下单除独基拿础和稀墙下示条形证基础墨等,克其基胀底压糕力可禾近似顶地按蹄直线望分布尽的图啄形计坦算,殊即按教下述羞材料总力学赞公式闭进行宽简化武计算团。一、牺基底狡压力舍的简防化计谨算(一辱)中高心荷苗载下植的基戚底压占力中心税荷载守下的吨基础遵,其示所受奶荷载短的合塘力通萌过基忽底形民心。翁基底笔压力厘假定桌为均这匀分脖布(描图2执—5骨),宝此时堵基底漏平均菠压力底设计放值按途下式饥计算膏:(二截)偏从心荷伍载下照的基东底压献力对于县单向薪偏心蚂荷载源下的宜矩形温基础枕如图膜2·疗6所阳示。迁设计向时,宽通常投基底墓长边夫方向烟取与柏偏心肠方向某一致裙,此可时两超短边票边缘蜡最大裙压力泻设计扛值与决最小再压力洪设计什值按蔬材料宵力学谊短柱龙偏心绣受压默公式悄计算区:=矩形销基础牛在双狱向偏仿心荷姿载作百用下斑,如臭基底拦最小百压力甜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)稳拔定沉涌降的呜观测厦数值装,即嗓可采免用适宵当的它比例音尺绘寸制荷播载p令与稳悲定沉槐降s翼的关搅系曲说线(齿曲变线)震,必算要时停还可席绘制城各级闻荷载熊下的闪沉降悔与时素间的即关系渣曲线窄(章曲线糊)。咏图2求—3络2为蛋一些墙代表润性土仆类的汇曲线鸭。其狗中曲选线的需开始明部分舞往往严接近返于直忍线,岗与直轻线段毒终点鱼1对端应的秩荷载到称为妨地基竭的比伞例界工限荷恨载,扭相当众于地汽基的明临塑脾荷载待(详弹见第扯四章硬)。垮一般商地基境承载禽力设托计值围取接撞近于晌或稍速超过色此比驶例界局限值覆。所框以通孙常将局地基耻的变孟形按倡直线扯变形故阶段默,以骨弹性升力学耗公式征,即志按式巡寿(2珠—5浇2)刷来反省求地六基土迹的变稀形模象量,阁其计班算公筛式如和下:(二售)变济形模州量与直压缩检模量辟的关删系如前咸所述曾,土仗的变弓形模弄量是萄土体搜在无岔侧限变条件触下的谣应力践与应灵变的喷比值砖;而趋土的卸压缩岸模量低则是论土体碌在完化全侧谨限条栽件下掩的应句力与展应变引的比序值。吐与库两者攻在理阶论上顾是完斜全可俗以互钻换算腾的。从侧朝向不庙允许赖膨胀帝的压妖缩试捆验土失样中结取一影微单壮元体嫂进行黑分析局,可倾得砍与房诚两性者具亿有如幼下关壤系2—困7素地桂基的幕最终芝沉降零量一、锻按分象层总商和法她计算地基切的最吊终沉急降量吐,通袖常采茂用分膜层总肠和法棒进行盏计算板,即枣在地存基沉约降计盏算深甜度范斯围内豆划分晴为若疼干分刑层计川算各战分层作的压煌缩量丽,然好后求仙其总炸和,衰计算它时应起先按编基础浪荷载微、基乒础形虏状和您尺寸伯,以放及土锅的有膊关指别标求摆得土杆中应逃力的淋分布染(包唤括基宫底附堡加压刺力,楼地基惊中的醋自重云应力验和附钉加应呀力)细。计算想地基蠢最终消沉降抗量的艳分层质总和却法,挑通常证假定锅地基斗土压刻缩时否不允交许侧歉向变鸭形(泽膨胀愚),息即采微用侧喝限条积件下春的压搂缩性梢指标泄,为舱了弥秋补这裁样得伸到的慕沉降米量偏坟小的事缺陷引,通堪常取秧基底屡中心害点下昨的附梨加应无力进双行计撒算。1、犬薄压斗缩土河层的扛沉降蜘计算当基轧础底渠面以词下可知压缩站土层抓较薄锯且其责下为潜不可帐压缩呆的岩银层时降,—讽般当始可压美缩土奏层厚瓜度H况小于悔基底拘宽度翼b的打1/朝2时虎(图录2—锣34皆),必由于亚基底味摩阻尽力和赚岩层肤层面缝摩阻钱力对猪可压据缩土绸层的滚限制作用猾,土算层压抄缩时屑只出穿现很栽少的徒侧向捕变形搏,因崖而认案为它屑与压刺缩仪贼中土译样的命受力廉和变嘱形条畏件很即相近竖,地厦基的把最终某沉降耳量S问(m枣)就世可直饮接利典用式粪(2眯—6葱0b屑),查以S酱代替荷其中灭的棚,链以H攀代替邀,即赴得:式中项H堆—凳—薄概可压挖缩土幸层的巨厚度歼,m兼,——痰根据猪薄土批层顶霞面处评和底深面处仪自重酬应力(即毁初始诵压力妙)源的平加均值抓从土略的压垃缩曲律线上达查得胞的相春应的琴孔隙昨比;——膝根据梳薄土江层的誉顶面条处和旦底面拣处自戒重应瘦力戒平差均值蚊与附迷加应场力平博均值挠(即昌压力熟增量阔,地此处淘近似馅等于饺基底钟平均雨附加溉压力轰)之铅和(盆即总宅压应雹力甘),螺从土垃的压哲缩曲滥线上半得到野的相摄应的雕孔隙礼比。实际炕上,当大多衫数地男基的盲可压递缩土钥层较为厚而惧且是则成层屠的。哈下面鼠讨论声较厚呈且成筑层可彩压缩巴土层畜的沉庸降计办算。2、摸较厚离且成峰层可悔压缩戴土层乒的沉墓降计就算方宪法与廉步骤(1腾)按日比例狐尺绘希制地妈基土登层剖库面图唉和基选础剖蔬面图齿(见渡例图斯2-归6-缎1)额;(2谁)地邮基土述的分贫层。冶分层妻厚度岩一般欠取0谋.4莫b或曲1-桐2m传,此区外,袖成层晓土的去界面秀和地柔下水帮面是恒当然斜的分艇层面携;(3响)地脆基竖碎向自稀重应敲力的允计算春。分绝别计瞧算基级底处春、土成层层培面处待及地再下水前位面你处的采自重屡应力眠,并毫画在福基础渠中心吃线的拐左侧挤;(4梯)计域算基搬础底瞧面中章心点军下各压分层躲界面奥处的读附加散应力,并翼画在逢基础君中心翻线的谦右侧礼;(5别)计丧算地凯基各治分层波自重选应力昼平均赤值(栗)希和自骗重应夜力平姜均值棕与附胸加应榴力平慕均值岸之和湾(母);(6反)由土昆的压伴缩曲隐线分另别依对;(7卧)确心定地叼基沉兄降计宝算深谨度(名地基巨压缩哀层深拳度)每。所铃谓地烧基沉误降计裕算深漂度是展指自御基础叔底面信向下疼需要把计算暗压缩亡变形捎所到拥达的脂深度乒,亦院称地劝基压污缩层收深度挽。该壁深度隔以下愉土层免的压次缩变态形值衣小到赛可以晕忽略至不计欺。地胳基沉溉降计坐算深旷度的买下限剂,一纹般取饶地基恐附加您应力戒等于台自重充应力左的2怨0%丛处,冻即处,育在该植深度稀以下管如有胡高压愉缩性窑土,始则应鲜继续席向下扯计算菠至峰处:袭计算耻精度狡均为毁±5扯kP么a(墓图2喘—3磨5)炼。(8肃)计利算地域基各层分层清的沉你降量满:(9慎)计吊算地降基最纺终沉仗降量忌:二、迁按规拢范方精法计妇算《建毯筑地碍基基鼠础设犬计规汤范》怜所推观荐的携地基医最终城沉降炭量计惑算方杂法是邪另一灯种形佳式的风分层惭总和阔法。卸它也加采用哨侧限雕条件屿的压怪缩性原指标首,并凳运用壤了平后均附视加应闸力系差数计愉算,晃还规勤定了趣地基尿沉降毅计算滨深度廊的标奔准以吧及提锦出了详地基桌的沉巩降计失算经女验系谦数,痛使得犬计算势成果阔接近滋于实违测值鼠。1、同第分昆层压抓缩量未的计注算对于倾图2遮-3洋7所齐示的孙第分遥层,听其压载缩量屿为2、地基贴沉降拨计算槽深度地基偷沉降折计算钞深度煌—第养分层里(最纵底层那)层傅底深岂度。规范陶规定言:由瞎深度院处向娇上取破按表苏2-术8规尽定的枯计算求厚度壮(见而图2夸-3旷7)蛋所得勇的计拾算沉顾降量昂应满拨足按上粘式所吵确定坦的沉焦降计晕算深耗度下孙若有穷软弱香土层堆时,号尚应欣向下标继续对计算曾,直宣至软叨弱土燥层季中楚1厚矩的计录算沉钱降量椒满足念上式批为止委.当无层相邻荣荷戴敢影响偿,基坦础宽亭度在绣l-却50搞m范某围内队时,伪基础犁中点遥的地陆基沉穷降计堡算深锁度规吐范规耳定,请也可沸按下客列简雾化公骨式计艺算:3、规范逢推荐觉的地害基最茶终沉怠降量薄的计您算公奏式如溪下:式中紫S哄’—巴按分岸层总禁和法熊计算胡的地迫基沉摊降量提:─沉俗降汁倦算经咏验系井数,主根据超地区叮沉降沉观测携资料浇及经唯验确茫定,态也可伪采用熄表2杰—9奏的数携值,共表中叫为深古度栏范默围内护土的莲压缩杠模量贺当量荒值征:蹄其余沙参量膏意义消同前灵。表2候-l扶0和伍表2艰-1视1分石别为弄均布戚的矩辜形荷在载角斯点下阁(b洲为荷轨载面写宽度槽)和惠三角掠形分绢布的裂矩后形永荷载豆角点躬下(谎b为除三角却形分叶布方杨向荷妙载面逝的边务长)泊的地颂基平五均竖貌向附灶加应政力系晴数,盈借助眯于该闯两表耍可以瓶运用云角点阁法计匀算基也底附蹈加压仪力为怖均布室、三市角形壶分布吵或梯狡形分嘴布时洽地基陷中任酬意疏点的芝平均残竖向贵附加勇应力预系数台α值嫌.2—盐8策地拉基变泰形与节时间冠的关享系一、哨饱和随土的毕有效宽应力趣原理前述嚼在研菌究土折中自卧重应检力分茧布时具(见台节2垮—2探),有都只晚考虑绒土中减某单暂位面辈积上瓶的平妹均应川力。壮实际观上,畅如图演2—闸48材(a完)所劫示,天土中机任意暴截面撑(0处-0摔截面你)上或都包双括有肿土粒诞和粒拴间孔扶隙的逐面积词在内狱,只箱有通薄过土垦粒接惰触点氧传递危的粒叶间应铁力,狭才能热使土逆粒彼突此挤凉紧,惕从而筋引起讯土体沾的变芽形,直而粒穗间应哪力又盖是影冈响土悲体强译度的京一个猪重要河因素苍,所壁以粒践间应框力又塞称为谢有效膨应力始。同排时,茶通过笔土中缎孔隙氏传递斩的压封应力音,称股为孔悠隙压救力,纵孔隙载压力纵包括牛孔隙缴中的低水压纲应力历和气壳压应歉力。祸产生宫于土折中孔挡隙水陶传递命的压前应力惹,称骡为孔脊隙水喷压力裁。饱胁和土限中的瞒孔隙特水压响力有漫静止达孔隙际水压饶力和泄超静耽孔隙梅水压详力之湾分为了呈研究勺有效摸应力联,取稍饱和棋土单像元体呆中任足一水店平断肆面,睬但并该不切馆断任借何一刘个固政体粒屑,而烈只是拼通过够土粒泳之间村的那万些接云触面遭,如灯图2催—4挖8(傅b)部所示曲。图惰中横淘截面撤面积是为,局应力竖等于窃该单快元体鸽以上子土、矩水自善重或己外荷残,此止应力馅则称拥为总涂应力耻σ。讨在0砍-0元截面旗上,尊作用惹在孔隔隙面寄积上腾的(紧超静亏)孔晶隙水参压力惕u(啄注意冈超静弱孔隙植水压同力不跳包括薯静止臣孔隙阻水压您力,铜而超酷静孔单隙水糟压力垒又往签往简荣称孔蚕隙水辈压力步),恒而各域力的筋竖向智分量幼之和萍称为荡有效笛应力涛σ’萝,具船有关坟系式双:因此联得出勉结论抗:饱舒和土索中任闻意点倘的总请应力咱σ,虑总是茧等于去有效顿应力斯σ’迁与(带超静该)孔欣隙水抬
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