土的压缩性和地基沉降计算讲义

第四章土的压缩性和地基沉降计算§4.1土的压缩性§4.2地基最终沉降量计算§4.3饱和土沉降与时间的关系§4.1土的压缩性土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性。压缩量的组成固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分所以,土的压缩是孔隙体积减小的结果。无黏性土黏性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间土的固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程。一、压缩试验研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称固结试验三联固结仪刚性护环加压活塞透水石环刀底座透水石土样荷载注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形排水也只在竖直方向。1.压缩仪示意图压缩溪试验肤示意且图2脉.来压娘缩曲宜线Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝e1Vs＝1H1/(1+e)pH1s1土暖样贫在葱压笑缩好前拉后辫变猪形页量既为s1，整个与过程终中土单粒体酱积和太底面钩积不问变根杠据艰各储级砌荷豪载pi作凝用晌下涂，喷达喊到砍稳晌定悉的颗孔旬隙残比ei，绘尚制e-p曲尾线供，洽为爱压初缩断曲帮线参。底面肚积F同棋理味可欣得旺第i级厅荷轿载捡下p1压昼缩限曲卫线卸盖荷使和拜再循加埋荷革试鄙验共所距得善的返回促弹失曲型线弓和京再逐压疑曲喜线二、标压缩楚性指惧标压蒜缩进性盟不港同灿的装土长，复曲正线犹形陈状期不纤同朗，悟曲凯线议愈星陡剪，喘说虎明亭在荣相被同议压敬力蹄增徐量分作嗓用鹿下其，幅土也的拴孔半隙悦比主减虽少辆得衬愈季显掠著葬，霜土退的杏压俯缩幼性奴愈卖高根叮据逆压合缩暴曲俭线辟可饼以料得碧到形三垒个骂压老缩抚性钉指恋标1塌.林压黑缩叉系珠数a2团.压窜缩快指涂数Cc3鲜.絮压睬缩耐模液量Es4示.变形祖模量E0，需零要宰用草现冰场所载瓶荷肤试赠验机测长定辣。1.压繁缩完系扣数a土灿体明在裂侧撞限办条任件握下绑孔升隙拿比另减仔少奔量无与钱竖桌向例压应力增须量的竞比值驾。p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲棚线△p△e在压圈缩曲驼线中帐，实牵际采胁用割薄线斜笨率的兵绝对销值勤换表示秆土的兰压缩李性大耕小。建居筑混、真桥侦涵撕等撞地虏基肌规爹范用p1＝班1周0卫0熄k子P耗a乔、p2＝2完00贵kP傻a对应胸的压竖缩系参数a1贵-坦2评盘价隙土昼的穴压银缩巾性a1-凑2＜0阻.1押MP早a-删1低压疏缩性村土0.因1M此Pa-互1≤a1-农2＜扑0缴.而5侵M集P拘a-1中薄压柔缩间性动土a1采-兽2≥0思.5萝MP脱a-轰1高锅压糟缩故性置土2.校压缩桐指数Cc3斗.压唤缩赤模灵量Es土体典在侧拒限条件尖下竖德向压提应力甘与竖欢向应画变的熟比值华，或伴称为骑侧限抹模量碧。说擦明左：土粗的霉压芹缩英模杨量Es与喷土问的速压车缩正系袄数a成洽反阳比叔，Es愈陵大央，a愈饱小理，惕土止的省压浪缩趴性评愈豪低绘。4.变炒形耐模造量E0土体葛在无砖侧政限条件响下竖躺向压献应力磁与竖侄向应香变的元比值威。（级1隐）定变选形狮模葡量史与吃压汽缩妨模表量秒之息间射关沟系其中土殿的甩泊歇松植比贫，鸽一目般0.糕2～0.苍45之白间（胞2袋）颜变料形砌模犬量具的软现廊场趁测六定载荷侮试验:通过朝承载仁板,对地抓基土削分级乏施加双压力p湿，测阅量铜对璃应享的灾地闷基虚沉誓降惹量s土的类型变形模量(kPa)土的类型变形模量(kPa)泥炭100－500松砂10000－20000塑性黏土500－4000密实砂50000－80000硬塑黏土4000－8000密实砂砾石100000－200000较硬黏土8000－150005.涉弹性模星量E（蝴线泄弹絮性繁材连料紫）瓦无皆侧丛限芳单陡轴云压律缩吼条畜件钳下纠的刘竖柏向私应俊力济与那竖析向峡应止变蹈之卡比类。（这炮与材蔬料力劈燕学中陶的没链有区饮别，否但土荒体不家能受必拉）实蔬测榆数暗据屡表纷明企，稳高扶楼缺在诸风怠荷出等掏瞬驳时嫩荷淡载顿作抽用校下粮地忠基陈的阅变烟形苏，险饱瘦和鸽土摘地版基继的偏瞬仍时短变唱形呆用源弹贿性赛模剥量鱼计撑算烈与数实眠测倾值匙接汽近闷。E一般冲采用山三轴缝仪重桥复压隐缩试萌验测捉得的幼初始号切线坡模量Ei或多懒次加系荷的填回弹参模量Er。§4朴.2陶地基刃最终榜沉降徒量计腹算一、蔽分层敌总和升法地基雪最终拘沉降樱量-莫-地拆基变弓形稳轿定后灶的沉训降量1算.基炼本暖假争定计算凤土中震应力债时，蓄假定素地基娇是均停质、雄各向骆同性抛的半漂无限恩线弹被性体壁；地抗基秘的理仅锁发叼生租竖排直状向嗽的涂变妻形筑，柱侧雀向蛮变呜形腿忽专略劈燕不镇计谁。2晚.单口一额压闷缩积土馅层艺的阳沉描降耍计粪算在一锻定厚管度的粗均质南土层占上施被加无栋限均霉布荷欺载，盾土层夕产生巧竖向佛压缩瞒，没锻有侧联向变斯形。△p∞∞可端压秀缩饭土来层H2H1s土层蚀竖向捷应力堤由p1增体加很到p2，引橡起悉孔抹隙许比职从e1减附小痕到e2，竖向额应力乒增量孤为△翼p由孟于所号以3菠.拦单抱向起压纷缩柴分叮层登总战和诊法计算逐各分热层的溜压缩密量,诱它们帐的和盗即为温沉降或量.ei第i层想土徐的己压霉缩毛应天变4朱.筋单欣向榴压得缩歌分拐层盘总亩和泄法扮计秘算染步演骤e1i—蛙—丧—由桂第i层的忍自重严应力团平均涂值在伍土的晚压缩哗曲线倾上查删得的眼相应稍孔隙匪比；e2i—筝—阅—由队第i层的俱自重魄应力现平均赌值与哪附加匙应力逮平均犯值之炉和在搁土的少压缩寺曲线东上查祥得的肌相应商孔隙辉比。εi--土幻玉的录压搅缩白应壳变1.沃绘制贝计算闭点下畏地基鸭中自日重应倍力和摇附加添应力愤分布野曲线2.报确定谈地基渣沉降平计算殊深度3.冷确定古沉降森计算罩深度丸范围图内的饲分层叼界面4.洗计算改各分省层压画缩量5芦.帮计级算盒地剪基修最巾终状沉向降焦量绘制技计算四点下捡地基铸中自稼重应毙力和渴附加堵应力盛分布暂曲线确定掀基础趴沉降梨计算挑深度一永般腿取煎附屠加追应跪力粘与膀自首重静应牲力川的别比也值抹为20桂％处，捏即σz=0闭.2σc处的皂深度傍作为浮沉降舅计算尚深度溉的下泛限确定良地基咳分层1抛.犬不痛同砌土喷层板的择分厅界置面烟与意地至下炊水其位绝面袄为息天绢然蔬层育面2.址每层设厚度hi≤0阁.蒸4b计算铅各分忽层的膝压缩泄量根据惧自重秘应力谨、附乌加应吓力曲祖线、e-p压秆缩窃曲稳线忽计膝算东任牵一谦分苏层扫压似缩岔量对于灭软土委，应颤该取σz=0和.1σc处改，拾若缘瑞沉板降误深秩度避范顷围栗内润存员在钩基菌岩仍时冤，慎计德算睁至奸基肤岩制表拆面牌为悄止计算那基础估最终狡沉降识量d地基沉降计算深度σc线σz线0.弹2σc5梯、累地卡基惧沉差降战计慎算智的雄讨削论1.赢分层侄总和拉法的盐假定迫与实双际不乔完全而相符发：假嘱定巩地税基廉无剃侧弄向拘变喝形鸟和徐用麻折辆线避代联替离曲烤线罢分朽布液的症附杆加衣应筛力镜等秀使铅计切算映与衔实慨测们不瘦符色:软弱膛地基腔计算元结果浑偏小热；较眯坚硬改地基婆计算桥结果伴则偏师大。2占.山应仙考心虑害应中力惜历嘴史轰的姻影宿响榜。谅（后面次将讲真到这办个问事题）3.当建笑筑物锈基础买埋置底较深贞时，剂应考搞虑开捡挖基构坑时造地基馋土的苍回弹勉，建木筑物盒施工震时又葱产生卷地基倘土再新压缩部的情坝况。4.雄如有权相邻炒荷载戚，则急在应楚力计萍算中赵应考魔虑相辉邻荷信载的屠作用东。二、界《规锻范》抄法《建阿筑地喉基基良础设榆计规释范》（GB揭50晒00渡7－参20负02奶）采用汗此法分层摆总和续法的袜另一橡种形服式沿婆用稀分蔽层丹总养和拨法医的恒假弊设让，旨并永引烂入染平政均彼附各加漆应闭力杂系丹数巡寿和族地捎基移沉种降呜计丹算恼经眼验迫系悦数均此质期地墨基茂土石，葵在班侧康限奸条温件屠下饿，汽假艰定致压彼缩奴模既量Es不巾随火深止度每而犹变复，呼从框基晓底茶至屯深芽度z的彻压共缩泊量读为附加弓应力答面积深度z范围穗内的宏附加邪应力铁分布旨图的脆面积附加墓应力待通式σz=αp0代入引入你平均型附加界应力悼系数因僻此横附叫加甩应稼力防面凶积哨可次表都示沟为所以根织据帆分钩层膨总厌和打法枝基晕本昏原纽奉理乒可阔得症成完层哄地敞基冬最单终尼沉酸降陪量术的馋基娘本详公伤式zi-1地基沉降计算深度znzi△zzi-1534612b12345612p0p0第n层第i层ziAiAi-皆1地基甜沉降暑计算塑深度zn应该嫩满足笛的条誓件zi、zi-级1—汉—基础蹲底面谦至第i层土辨、第i-1层土去底面皇的距吸离(m)ai、ai-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，可通过积分求出，规范中已制成表供查用。可查表。当岛无厘相筝邻重荷巩载仅影危响鸣，疗基户础险宽岭度眉在1雕～雕3箱0m范技围仰内拜，役基貌础菠中虹点番的昂地准基翠沉医降埋计适算蜂深吨度宁可缺以损按肤简配化虫公加式许计摆算按夏上遣述想公驳式银计刚算梁的倡地迅基丛沉怀降锤量带值丧与税实落测框值猎有挨差吴别锈，偷引即入蒸沉膨降谎计冻算由经择验鬼系赵数ys(与谣土锋质陷和犯土堪层锦的忙模垄量愉等扁因饿素荡有冠关狗,块可华从笼规舍范利中砌的峰相裙关弟表抚中厅查稍得口)董.地折基致最均终载沉望降当量华修较正坡公栏式b(m)≤22<b≤44<b≤8>8Δz(m)0.30.60.81.0Δ凤z的规刻定值三、时弹性誓理论隐法假定绿地基冻为均蒸匀、狗各向貌同性彼半无枯限大筹线弹喇性体赢。1泰.胃集娃中赠荷彼载采切用B萍o躲u德s魔s抱i矛n早e蹦s杨q解都计田算杜任鄙意冶点M查（玻x旁，见y猜，仿z皇）的应狗变，则点A轧（炼x摆，携y倚，锹o融）的沉复降为2赖.斗圆驰形胳或拣矩兔形歼均朋布围柔亭性身荷划载p四、益例题该分析【想例红】某厂畅房柱巨下单桑独方仔形基摄础，俗已知巨基础羊底面木积尺咐寸为4m×疤4m，埋帖深d＝1为.熄0滑m，地基硬为粉沈质黏鸡土，挽地下贷水位掘距天趟然地诸面3.贺4m。上梦部钓荷臂重旬传课至莲基倍础朽顶巩面F＝14饱40绝kN,土的抗天然吵重度＝16尖.0语kN尾/m浆³,饱蔽和制重吊度sa即t＝1程7.如2k酿N/窗m³，基础雨及回盛填土虎平均荣重度G=2寒0kN烤/m旗³。有退关共计锋算夹资笨料棒如根下并图简。剃试锯分宿别交用金分线层争总始和宴法狮和樱规离范腔法刃计坐算强基视础子最集终袍沉乒降裕（西已娘知fk=94使kP邻a）3.4md=1mb=4mF=1440kN501002003000.900.920.940.96eσ【解犯答绑】A枯.分腹层纹总否和罗法急计棵算1.滑计算蹲分层摧厚度每拥层满厚疮度hi＜0.筝4b=1.歪6m，地下奏水位稳以上融分两居层，省各1.泄2m，地下帝水位驶以下感按1历.险6m分涨层2蜻.携计砍算牲地危基外土非的糖自童重刚应琴力自植重脖应请力司从肉天艰然怀地策面样起叹算惜，z的俊取椒值燃从趋基照底罗面涂起冷算z(m)σc(kPa)01.22.44.05.67.21635.254.465.977.489.03.五计算泰基底销压力4.检计算毛基底潮附加滩压力3.4md=1mF=1440kNb=4m自奶重岁应缘瑞力喇曲粥线附加执应力根曲线5淹.闻计遗算夏基家础赖中絮点久下修地追基赖中榆附暂加伸应松力用荣角协点蜻法舰计叨算岭，递过神基哪底什中行点恰将关荷索载挂面津四胡等筛分榴，影计同算短边迫长l=b=2m，σz=4αap0,αa由表冬查得z(m)z/bαaσz(kPa)σc(kPa)σz

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(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.60.25000.22290.15160.08400.05020.032694.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.00.240.147.26.偏确定鞠沉降剂计算江深度zn根谦据σz=贺0.微2σc的确落定原指则，朵由计报算结晕果，胜取zn=乐7跪.电2根m7.哨最终运沉降型计算根隶据e-益σ曲奖线，源计恋算扶各姻层液的桌压茅缩姻量z(m)σz(kPa)01.22.44.05.67.294.083.857.031.618.912.31635.254.465.977.489.0σc(kPa)h(mm)12001600160016001600σc(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+e1i0.06180.01220.00720.00310.0021si(mm)20.214.611.55.03.4按分抄层总采和法恢求得扶基础桑最终钱沉降绳量为s=Σsi=54必.7漂mmB.劝《规范幅》法模计算1疗.σc、σz分序布炭及p0计算奏值见问分层肤总和延法计絮算过懒程2.猪确测定沉轻降计耕算深很度zn=b(2晨.5烦－0榨.4l快n英b)盆=阔7既.射8虽m3.晃确网定各谱层Esi4驴.如根芬据击计敞算绣尺询寸输，雅查校表洽得耕到有平聋均偏附推加赛应赞力攀系铁数5驻.妻列庙表凉计掏算收各筋层贪沉正降描量△津siz(m)01.22.44.05.67.200.61.22.02.83.6152925771615381617429e20.9370.9360.9400.9420.94054.77.8l/bz/b3.9aaz(m)0.25000.24230.21490.17460.14330.12050.113600.29080.51580.69840.80250.867608861aizi-

ai-1zi-1(m)0.29080.22500.18260.10410.06510.0185Esi(kPa)7448△s(mm)20.714.711.24.83.30.9s(mm)55.6根据者计算须表所例示△z满=0.倒6m,△sn=0.野9m商m＜0啄.0歉25Σsi=呈1尽.悄3拘9检m优m满足盆规范若要求样6请.驱沉懂降赞修虚正闭系酬数ys根据Es=6.0MPa，fk=p0，查表得到ys

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