地基的沉降计算清楚明了

第四章、地基沉降计算土的压缩性固体颗粒的压缩土中水的压缩土中空气的排出土中水的排出可以忽略沉降主要组成部分土的压缩试验刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载土样只产生竖向压缩土样不产生侧向变形Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e1)H1Vv＝e2Vs＝1H1/(1+e1)pH1土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变。△HH2压缩前后土颗粒的高度不变有：e0eppee-p曲线曲线A曲线B曲线A压缩性＞曲线B压缩性压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，土的压缩性愈高压缩系数α：土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0ep△p△e利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低《规范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数α

1-2评价土的压缩性

a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩性土

a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土

压缩指数Cc与压缩系数α不同，它在压力较大时为常数，不随压力变化而变化。

Cc值越大，土的压缩性越高，低压缩性土的Cc一般小于0.2，高压缩性土的Cc值一般大于0.4。压缩指数Cc：将e-lgp曲线直线段的斜率用Cc来表示，称为压缩指数，它是无量纲量【例1】某土层取出的土样进行压缩试验后，得到的试验结果如下表所示，试判断土的压缩性A、高压缩性土B、中压缩性土C、低压缩性土D、无法判断压缩模量：土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值，或称为侧限模量，用Es表示压缩模量也不是常数，而是随着压力大小而变化

Es＜4MPa

高压缩性土

4MPa≤Es

≤20MPa

中压缩性土

Es

>

20MPa

低压缩性土【例2】某地层中粉质黏土层的压缩试验资料如下表所示，试计算这种土层的压缩系数α1-2和Es1-2并判断土层的压缩性地基最终沉降量：地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量。达到最终沉降量的时间，取决于地基的排水条件沉降的计算方法分层总和法规范法天然地面分层总和法未建建筑物之前建筑物建好之后第i层土hi第i层土在建筑物建好之后的最终沉降量为：未建建筑物之前建筑物建好之后【例3】某条形基础底面下有厚度为2m的黏土层，其下为不可压缩的基岩，已知黏性土层中部的自重压应力为50KPa，附加压应力为100KPa，此土层的压缩试验数据如下表所示求，该土层压缩变形量2m基岩黏土【例3】某条形基础底面下有厚度为2m的黏土层，其下为不可压缩的基岩，已知黏性土层中部的自重压应力为50KPa，附加压应力为100KPa，此土层的压缩试验数据如下表所示求，该土层压缩变形量【例4】某独立基础的长度为4m，宽度为2m，埋深2m，上部结构传至基础顶面的轴心压力为360KN，地基为均质的粉质黏土，厚度为2m，重度为18KN/m3，粉质黏土下为不可压缩的基岩，已知该粉质黏土的初始孔隙比e1=0.8，假定其压缩系数为定值α=0.25MPa-1，求该土层压缩量2m基岩粉质黏土γ=18KN/m32m分层总辰和法分糟层时的卵注意事邮项1、土钉层的对交界介面和释地下胜水位泥面必笋须分勾层。2、层暂的厚脑度hi≤M雹in（0.表4倍的分基础浓宽度初，2m）3、计跟算深劝度的仗取值奋：对低压徐缩性土跃：附加扫应力=0讯.2倍自买重应脱力对高女压缩暗性土陵：附竹加应坏力=0.滥1倍自村重应沉力规范法李又称应狡力面积茅法LL1规范法闲的原理艳：基础中乌心每层仆土的压缩钻量等于送每层蓄土的附加应友力的应初力面积除以该层冠土的压缩模淘量。第i层土附加梁应力葵分布锻曲线应力狠面积纹的算会法z第i层土第i层土英的附存加应互力面询积算肾法ABCDFEzizi-背1第i层土的压缩量：αi、αi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数zi、zi-1——基础支底面滥至第i层土、注第i-1层土们底面世的距奖离(m扎)Esi—第i层土志的压惧缩模啄量（MP道a）将所有土岗层的压痰缩量步算出并求炕和再乘以青相应升的经巷验系萄数，可得蛇到规范蹄法的最举终沉降葬量公式恋：Ψs—经验惕系数池可查备表求翁得n—地基变形计算深度范围内所划分的土层数P0—准永久掌组合时嘱，基础慎底面的滩附加压崖力Ψs的取许值如仅下表样所示Es—变形计算深度范围内压缩模量的当量值Ai—第i层土的程附加应倦力面积【例7】某矩形殊独立基依础，尺寸5m棉×5脖m，准永里久组琴合的狡基底思附加底压力停为180泽KPa，基底辉以下土骡的性质玩和平均载附加压尸力系数耕如下图泄所示，弱求地基霸的压缩召模量当茄量值5m粉土2m2.作5m①②③粉质侧黏土基岩沉降供计算厚深度欧的经个验公瓦式公式适虹用条件午：1、无相碰邻荷载准影响2、基础比宽度b在1m氏—3鹊0m范围内3、只能键算基础震中心点4、zn是从册基础衔底面牺开始荐往下援算起若在谅计算香深度屑范围洪内存尿在坚硬土蛾层或基把岩时，沉崇降计柴算只掠算至崭其表绞面坚硬新的土近层有犬：1、黏现性土秤的孔税隙比星小于0.扯5，压缩血模量大而于50侧MP钻a。2、密旋实砂禽卵石括层，问压缩毕模量窄大于80割MP工a2m2m一般黏漏性土【例5】已知某击基础下无地质剖篇面土如附下图所伴示：基搁础四周象无相邻活荷载，试分别胆计算当浴第②层俯土为一谊般砂土歉时，第敲②层土瘦为基岩隔时，计算深决度4m2m①②③5m粉质黏队土当计算酿深度下敬部有较新软土层是时，仍既需要继阴续计算踏，计算阻深度的胀确定公度式为：—在计靠算深赛度范未围内搏，第i层图蛙的计交算变敌形值—在计渣算深谊度向侵上，申取Δz厚度堆土层疼的变储形值2m2m一般黏羽性土4m①②淤泥搞质土4mΔz压缩量压缩量第一层土的沉降第二层土的沉降第三层土的沉降【例6】已知屯柱下狮独立选基础隔的尺稻寸为2.略8m那×2炒m，准永茧久组详合时展基础白底面墨的附赚加压隐力p0为150趁KPa，试计算拣若无相碗邻荷载存影响时，基础中手心的最麦终沉降我量为多取少？一般黏程性土6m①②③1.5亡m杂填过土1.斜4m1.4坑m砂土【例8】某矩侵形的租独立荐基础胜其尺虎寸为2m冤×2室m，埋戒深1.屈5m，柱子销传递给奔基础的掠竖向荷姑载的准叼永久组额合值为48门0K刺N2m伟×2断m一般删黏性读土1.开6m1.4烂m①②③11m粉土1.陶5m中砂杂填愉土F=4魔80K裳N（准务永久用组合疾）2m钱×2披m一般览黏性忧土1.6叛m1.4辨m①②③粉土1.5评m中砂杂填土F=跪48凯0K翻N（准纵永久色组合园）1、试茶着计议算基腿础底咐面的革附加雀压力11m2m×拍2m一般册黏性芹土1.6硬m1.4挣m①②③粉土1.谁5m中砂杂填熄土F=捉48炸0K渴N（准永坛久组合挖）2、基错础无片相邻夫荷载摧影响仔，计兼算沉错降计壶算深脂度11衫m2m国×2废m一般黏嫌性土1.6歼m1.4晓m①②③粉土1.5定m中砂杂填土F=邻48恳0K纽奉N（准永掩久组合假）3、计珍算基建础中剖心处壳，各星层土赴底面帅的平由均附鸟加应倾力系洽数11m2m滋×2交m一般菜黏性谣土1.6怎m1.残4m①②③粉土1.笑5m中砂杂填杆土F=4线80K驰N（准罪永久善组合拘）11m4、计算基础中心处2m拴×2淹m一般澡黏性标土1.喇6m1.壮4m①②③粉土1.禾5m中砂杂填谊土F=4勉80K腊N（准犁永久旋组合评）5、计野算在捧沉降伏计算逆深度爱范围造内压悼缩模狗量当翼量11绝m2m×猾2m一般黏兄性土1.6泥m1.排4m①②③粉土1.名5m中砂杂填土F=4阅80K稳N（准暴永久香组合谈）6、计吨算该薪地基馒的最铜终沉架降量11m沉停降6步答走1、计算准永久池组合基础底膀面的附逆加压力2、计缎算沉党降计撇算深远度（注意励公式适稿用条件片）3、计变算基册础中侨心处声，各衔层土节底面痒的平曾均附亭加应仔力系找数（注意案查表时宴基础要母分成四磁小块用此角点法索）4、计算基础中心处zi—基础底东面至第i层土底畅面的距皱离(m区)5、计隔算在么沉降铸计算梳深度鹊范围烧内压扶缩模指量当证量6、计哀算该星地基萄的最往终沉宣降量【例9】某钢象筋混粱凝土队条形冤基础损，由墙体执上部传革来的轴肢心荷载顿的准永久庄组合为200麻KN/排m，基接础的埋深为0.其8m，基评础的宽度为1.劲5m，地串质剖拼面如筒下图方所示西，试匠着计律算沉林降1.烟5m一般黏思性土3m6.3伟m①②0.8喝m淤泥质敞黏土填土F=粮20捎0K肌N/凤m3m1.题5m一般针黏性校土6.讽3m①②0.8抛m填土F=2刚00K薄N/m淤泥质黏土③建筑物党在施工揪完成后栏的变形宴量砂土室：施莲工完秩成后严变形诸基本鲜完成低压缩志黏性土屋：完成芒最终变济形50疮%~残80计%中压缩店黏性土承：完成睬最终变犁形20泻%~零50累%高压削缩黏欺性土唇：完咳成最企终变况形5%宴~2糠0%固结显：土体随昨着土中及孔隙水杏的消散敢而逐渐烧被压缩努的过程扑。外荷载盲在饱和土体递产生弹应力有效应腾力σ’：通过土兼粒骨架杂所承担尼的应力孔隙水处压力u：空隙中勺的水所稼承担的讨应力有效饶应力令原理耽：外部压纲力一定宴时，若剑土体中要孔隙水失压力的增加或申减小，会相慌应的影颠响土体运中有效捏应力的减小汗或增比加有效应避力能使土榜颗粒的舒形状和测体积压吼密而变奖形，也蓬能使土驻颗粒在持有滑动返趋势时劈燕，产生匆摩擦，傍使土具园有一定矮的强度疾。孔隙作水压蓝力能使每欧个土颗障粒四周家受到相赖同的压静强，它不能批改变土眨颗粒的劈燕位置和粒体积，处不能使勒土产生冻变形，陡不能提悄高土的位强度。ppp附加应叠力:σz=p超静饲孔压:u=σz=p有效埋应力:σ’z=0附加应属力:σz=p超静孔桌压:u渡<p有效竭应力:σ’z>0附加撇应力:σz=p超静热孔压:u=茂0有效荷应力:σ’z=p超静委水压处力：国外荷漫载在珍孔隙斥水中读引起冰的压尚力在渗透钱固结过妹程中，士有效应许力逐渐产增大，秘孔隙水易压力逐军渐消失昂，土体填积逐渐棒减小，六土的强捡度不断争提高【例10】某工程剩地质剖易面如下过图，若牲地下水敏位从地表勒下1m长期显降到4m，①试扁作降水今前后黏皱土层中避的土的两竖向自榴重应力谢分布图碍②计算旱黏土层纤压缩量天然地神面3m3m1m基岩天然海地面3m3m1m基岩土层瞧只在呜外荷细载作恐用方绍向一那致的来竖直掘方向备发生蹦渗流桶和变色形，混称为杨一维絮渗透龟固结t=伤0的时刻违，骤然信加上荷艘载，孔皱隙水不见能排除背，荷载迈完全由规孔隙水倾承受。0＜t＜∞的时兵刻，迹随着坑时间排的增赚加，槐孔隙第水逐括渐排执除，孕孔隙饱水压瞧力逐最渐减摔小，册有效派应力向逐渐裤增加叉。t=∞的时纯刻，勾压力摸完全辱由土蔬颗粒津骨架产承受超静孔龙隙水压盼力和附拴加有效绍应力是箱时间t和深度z的函梦数固结度Uzt：地基邮的固种结程清度，经某一法时刻，深度z处土饰层的有效油应力和土搏层达乖到最逼终沉贤降时胃的最终有绝效应力速的比值表征整位个土层轿的固结饰程度，京引入平桃均固结壮度【例11邮】某厚寸度为6m的饱和造软土，采用壮大面积案堆载预晴压处理誓，堆载压枝力为10间0K趴Pa，在某饺一时刻缠，测得傻的超孔隙银水压力延深度布的曲线如下图油所示，聋求该软赠土层的汗平均固沉结度天然地面2m40旧KP俯a2m2m60K岁Pa30端KP圾a12年注册皇岩土工专程师真析题竖向姨排水光固结牢时，固异结度Ut的计算捷公式：Tv—时间因许数，无枕量纲Cv—土的梁固结饰系数疑（m2/年，cm2/年）K—土的渗租透系数渣（cm/济s）e1—渗透阔固结疏前的着孔隙美比，色无量爬纲H—排水矩最长望距离私，单追面排亩水为估土层群厚度赛，双卷面排买水取外一半恳土层按厚度α—压缩颜系数扬（MP互a-1）【例12习】某软黏孔土的地挂基，厚煌度为15m，地面就上作用裙有大面缘瑞积荷载100槐KPa，已知Cv=1.居5×1伐0-3cm2/s，试计弓算①可软土衰地基捉下为里不透轿水层晒时，3个月以畜后的地彩基固结顺度，②软土荒地基下间为砂土蝴层时，3个月淡以后眼的地奇基固深结度杜。建筑池物的捧沉降正观测一、童水准岭点的闭设置1、水泉准点域宜设准置在产基岩举或低淋压缩基性的破土上2、水准掩点须设朽在建筑宰物产生跳压力影泡响范围吸外3、一钞个观数测区以内水欣准点忌不少终于3个二、观林测点的榆设置1、观测区点不宜置少于6个2、工果业建牺筑的桑观测糊点宜锦设在御柱或症墙上3、民用遍建筑的少观测点衫宜设在抛外墙的分转角处奶，纵横茎墙交接靠处及沉仗降缝的顿两侧三、贷观测损次数誓的确乔定：1、民用阳建筑每桶施工完龄一层，凶应观测含一次2、工享业建买筑按京不同司荷载叮阶段诵，分垦次观等测，结但在施工期夫间内的观测全次数不臣少于4次。3、建块筑物惕竣工趴后的纯观测滔：第一年控不少于5次第二绩年不郊少于2次以后才每年校一次极，直溉到沉潮降稳罪定为飞止建筑物泳地基变嫁形允许湿值：能保证昏建筑物权正常使催用的最佛大变形精值