地基的变形与沉降量计算

地基变形1土的压缩性和压缩指标2地基最终沉降量的计算3建筑物沉降观测与地基容许变形荷载作用下土体的压缩性;土的压缩试验和固结试验;地基最终沉降量的计算;地基变形类型及地基允许变形值主要内容:重点：土的压缩性和压缩性指标的确定;用分层总和法和规范法计算基础沉降的;地基允许的变形值土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度均匀沉降（沉降量）不均匀沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用概述1土的压缩性和压缩指标土压缩的原因固体土颗粒本身被压缩土空隙中水及封闭气体被压缩水和气体从孔隙中被挤出土体在压力作用下体积减小的特性称为土的压缩性1、压缩性一、基本概念水槽内环环刀透水石试样传压板百分表逐级施加荷载，至变形稳定测定：竖向压应力竖向变形试验结果：二、室内压缩试验与压缩性指标1、压缩试验与e-p曲线研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律Vv＝e0Vs＝1h0/(1+e0)h0V’v＝eiVs＝1hi/(1+e)phisi受荷后土样的高度变化:设初始高度h0,受压后的高度hi,则hi=h0—si,si为每级荷载作用下的变形量土样体积在受压前后不变其中由于逐级（一般为6级）施加荷载在不同压力p作用下，可得到相应的孔隙比e，根据一一对应关系，以横座标表示压力，以纵座标表示孔隙比，绘制e-p曲线，称为压缩曲线．试验过程中的两个基本条件:受压前后土粒体积不变和土样横截面面积不变。e0eppi压缩曲线再压缩曲线残余变形e-p曲线压缩曲线的绘制方式e-p曲线e-lgp曲线

回弹曲线弹性变形10010000.60.70.80.9eCc11Cee有-汗lgp曲线2、压商缩性咽指标（MPa-1）1）、压缩泪系数许：一般仰取压缩吃曲线肺上M1M2两点涉切线王的斜莫率值堵，称盆为土篮的压萄缩系锻数。实际厨工程坝中，黄往往跨用割浮线斜拿率表陶示：土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土≥0.5中压缩性土0.1～0.5低压缩性土<0.1p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线△p△eβ《规范》用p1＝10粉0k炸Pa、p2＝20书0k刻Pa对应烟的压亮缩系须数a1-拼2评价抖土的添压缩鄙性根据走压密卵定律形：在蔑竖向蔽压力惯变化赞不大槐的范毁围内躁，孔期隙比前的变化顺量与物压力嫂之间咸的变集化量速，二由者之旷间的嗓关系霞近似弟用一洞条直线中来代思替。2）、压缩存指数Cc：10010000.60.70.80.9eCc11Ce压缩机指数Ce回弹辈指数今（再沙压缩社指数款）Ce<<亡Cc，一为般Cece-嗓p曲线光缺点据：不能棚反映捞土的欲应力蔽历史特点：有一站段较急长的占直线固段指标院：3)、压缩蒸模量Es：土在泊完全浩侧限邻条件快下竖无向应探力与卷相应及的应萝变增斑量的立比值。侧限完压缩热模量忌单位廉：Mpa，Kpae1-相当往于压赠力p1的孔奴隙比炕：a-相当弹于压骡力p1增加叙至p2时的蜡压缩狂系数土的类别ES(MPa-1)低压缩性土≥15中压缩性土4～15高压缩性土≤4三.土压惑缩性比的原池位测礼试现场陈载荷萍试验:是在粉工程鄙现场臂通过盏千斤吨顶逐品级对旋置于张地基透土上脱的载绳荷板好施加定荷载兰，观枕测记顶录沉粘降随部时间宜的发糠展以妙及稳刑定时掩的沉偿降量s，将灶上述玻试验末得到口的各贵级荷宵载与司相应趁的稳威定沉廊降量霸绘制授成p-静s曲线词，即瓦获得迷了地视基土浇载荷屯试验裤的结厉果。地基醉土现眠场载陡荷试籍验图反力甲梁千斤交顶荷载朴板1－承晕压板2－千籍斤顶3－百竞分表4－平足台5－支饲墩6－堆低载试验沉加荷旱标准躬应符炎合下排列要隶求：加荷羽等级侄应不肃小于8级，静最大疫加荷滥量不柴应小棒于设慌计荷镇载的2倍；每级兆加荷淋后，帮按间丛隔10、10、10、15、15绳mi睬n，以须后为腾每30午mi弦n读一亚次沉厌降量嗓，每截小时昼沉降途量＜0.衬1m愉m/铺h认为痰稳定冰可以车加下替一次收荷载回；除第疤一次深，其促后每恩次加蛇荷，遍对松晌软土10～25权kP赞a，对钩坚硬劲土50橡kP灶a。凭鱼观测承累计狐荷载盒下的尖沉降膜量s，直碍到达束到以娃下状渗况终肥止加泼载：荷载迁试验p～S曲线oPcrPuPS1arbcs1）荷亚载板芝周围街的土氏有明邮显基脏础；2）荷怪载p增量岛很小赴，但扑沉降浙量s却急寺剧增洪大：3）在途某一施荷载奸下，24而h内沉观降速祥率不劫能达贝到稳恨定标匆准；4）沉碰降量火与承庭压板断宽度寒或直末径之卸比（s研/b虚)≥局0.俊06。2地基壳最终秤沉降抬量的迟计算最终跃沉降呜量S∞：t瓜∞时地情基最乖终沉兵降稳遵定以商后的妖最大险沉降换量，叮不考欺虑沉延降过蜘程。不可什压缩密层可压注缩层σz=pp地基市表面康的竖无向变茶形，虑称为为地基傻沉降翼，或姑基础秩沉降榜。1、基腊本假绪定和梅基本田原理理论揉上不笔够完差备，塑缺乏防统一写理论故；单向跪压缩爹分层勉总和碰法是绢一个自半经论验性押方法。一、尺地基肾最终昨沉降柄量分拳层总狂和法（a）假叠设基低底压腐力为蛮线性密分布吐，虹认为常土质蓝是均熄匀的（b）采造用基唇础中啦心点布下附厘加应帖力为哭计算久依据（c）不锋考虑赶土的疗侧向阵变形日，因肤压缩篮性指闷标是报在侧彻限条仔件下遥测定未的（d）地基驼最终晌沉降愿量等归于各吴层土序沉降锁量之埋和：si第i层土忠的沉钢降量2、计槽算公其式：最终欲沉降满量：各分饿层沉彻降量：e1i——缠—由第i层的删自重言应力露均值践从土敞的压症缩曲辉线上皂得到屋的相铲应孔停隙比e2i——秤—由第i层的怪自重蜂应力与均值顷与附膊加应杜力均着值之队和从况土的赢压缩茶曲线语上得渐到的胀相应薄孔隙痛比Esi——辉—第i分层萌土的根压缩滤模量谊；σzi——裹—第i层土辟上下据层面守所受流附加炉应力兼的平动均值3、计膨算步甜骤：d地面基底pp0d

自重应力附加应力压缩层下限(沉降计算深度）

sz朋i

zihi(b瓦)分别牲计算竿每分肢层界沈面处烤的自躬重应破力和咬附加或应力春，并念画出钳应力算图形(c动)确定辈地基退中压拐力层虚厚度zn。采用纽奉应力撑比:(a较)划分暂薄层hi①不同可土层幸界面；②地下壳水位减标高架处；③每层育厚度≤0.4b颜(基础馒宽度疯）；(f摩)计算宇地基腾最终房诚沉降摩量，实际投就是咐将各笑薄层瓜土沉颂降量熄之和s=Si(d访)计算良每薄并层土旅沉降乔量Si①一般枕土层：σz/σsz≤0容.2；②软粘难土层：σz/σsz≤0炮.1；zn二、《建筑缩慧地基呼基础羽设计灾规范》方法在总吐结大景量实琴践经作验的师基础田上，跨对分枪层总钞和法仿的计拼算结缓果，猾作必奖要的侧修正扔。《建筑忍地基晌基础阻设计尝规范》（GB掩50锻00死7-搏20鸡02）提恶出的里一种谋计算填方法——简称“规范每法”。《规范》法的甚要点决：(1脾)引入仿平均誓附加贿应力拜系数输的概低念(2错)引入贞一个莲沉降挖计算堆经验民系数ψs则修喉正后壶的地弃基沉顽降量苦为：一般彼情况岁：软近粘土（应心力集搅中）S偏小,Ψs疗>1硬粘乒土（应炊力扩湾散）S偏大,Ψs姐<1沉降游计算想经验吗系数1.计算煎原理设地闲基土级层均技质、拍压缩泽模量督不随衡深度青变化，则炕：:深度Z范围踪蝶内竖泡向附有加应拿力面脚积A的等因代值:深度Z范围猴内竖著向附娘加应牧力系市数,，A—应力棋面积《规范动法》地基仓沉降懂计算由简图坊：2.地基斩沉降锄计算必深度困（地耀基压诊缩层偿厚度帅）对于清地基呈的计霞算深索度，赵即地晋基压妨缩层驳厚度帆，可臭分两饭种情皮况：⑵无相岔邻荷掘载的何基础攻中点耽下:式中b-基础男宽度幅，适驴用于1m～30腿m范围萝。⑴有相槐邻荷跌载影亦响:或：在淡计算缓深度zn范围跃内，目第i层土天的变类形值：在zn处向归上取垒厚度△z土层衔的计遮算变吊形值买，△z按规糊定确驱定。计算霸层厚大度△z值的成选取：表3-秩5在计杜算地踢基变振形时香，应誉考虑烂相邻药荷载屋的影蚁响，纵其值紫可按避应力利叠加冒原理县，采确用角和点法披计算讽。规范扭法计仰算基羊础沉吊降量唐的步掠骤为被：（1）汤计算奸基底世附加抄应力屠；史（2）种以天庭然土顶层作妙为分叼层面级（即板按Es分层偶）；杠（3）惭确定津压缩病层厚舅度zn，采的用变洽形比驰（4）宁分别塞计算添每层印土的雅变形纳量阿（5）胳计闯算基吧础总堡沉降肿量【例重】试按自规范缝推荐浮的方荷法计啦算图所示字基础Ⅰ的最罚终沉晕降量丑，并诊考虑基础Ⅱ的影柿响。蜂已知模基础Ⅰ和Ⅱ各承受客相应信于准庙永久心组合殊的总貌荷载春值Q=焦11艺34边KN，基历础底垮面尺迎寸b×走l=所2m惊×3洽m,基础娃埋置白身度d=羞2m。其他洗条件乔见图少。【解肾答】⑴、计算俯基底吴压力基底胳处总抱压力基底舅处的欺附加追压力⑵、计算疑压缩腿层范赠围内陷各土劈燕层压尿缩量计算精过程仅见图饲表zi(m)基础Ⅰ基础Ⅱ对基础Ⅰ的影响ain=l/bm=z/baⅠin=l/bm=l/baⅡi01.501.0003.32.0002.01.520.75761.30.00420.76074.01.540.50852.70.01420.52273.71.53.70.53652.50.01300.5495zi(m)aizi(m)aizi-ai-1zi-1(m)Esi(kPa)△s

i=p0(aizi-ai-1zi-1)

/Esi(mm)∑△s

I(mm)△s

n/∑△s

i002.01.5221.522829.129.14.02.0910.569108.737.83.72.0330.058100.880.023⑶、确定洲压缩纪层下去限在基碌底下4m深范帆围内头土层夏的总科变形貌量完，在批处以示上地（基析础宽逮度b=压2m，查虚表4-保3得削）厚盛土层抽变形甩值劣。故所址取沉臭降计抵算深铸度供满狸足规镰范要栗求。⑷、确定但沉降帆计算廉经验撑系数压缩滔层范美围内东土层豪压缩踏模量叛的平亏均值查表4-唉2得ψs=0伞.9。⑸、计算膝基础材最终文沉降摄量3应力口历史会对地乐基沉显降的诊影响作用途于饱幸和土窗体内壁某截疤面上范总的敞正应芒力s由两揉部分滋组成胖：一述部分英为孔猜隙水识压力u，它贼沿着暮各个姓方向雨均匀叶作用雾于土毕颗粒福上，锅其中垂由孔贺隙水瞎自重值引起侨的称郑为静猫水压宿力，痒由附返加应浊力引惧起的短称为词超静凡孔隙萌水压拴力（游孔隙只水压扰力）朱；另粒一部狭分为冈有效烤应力σ’，它折作用锣于土打的骨狭架（绳土颗恢粒）辣上，最其中辞由土附粒自疮重引纽奉起的瞒即为沃土的蕉自重绕应力常，由仔附加继应力滚引起袋的称蚕为附是加有冬效应叮力。惧饱和事土中逐总应胞力与伍孔隙融水压窝力、粒有效预应力蚂之间搁存在给如下恒关系：（1）任牛一平沈面上预受到旧的总院应力备等于流有效碰应力导加孔存隙水爱压力帮之和膜；（2）土箩的变朗形是年有效者应力腰引起岩的。固结：土的刊压缩径随时斯间而简增长粘的过谨程加荷敞瞬间征，σ=剖u而σ’=0。随颤着时桂间的国增长饭，u下降条，而σ’增长紫。当固乓结变指相稳寻定时毛，u=刑0而σ’=σ，由搭此可虫见饱再和土悼压密革过程矛实际捏上是剩孔隙炭水压开力逐缺渐消虑散，瞧有效甲压力础增加夺的过狮程，桃则饱悦和土呜完全鬼固结间。固结我度ut:土的教固结豪过程乱中某倡一时坐间t的固俱结沉单降量s1与固离结稳搏定的狡最终唉沉降裤量s之比永称为派固结登度ut。当t=让0时，st=0，则ut=0，即闸固结壁完成0%当固假结稳遵定时浙，st=s很,则ut=1到.0，即止固结产基本吐上达俭到10统0%完成坦。固结影度的姐变化攀范围渗为0～1，它婚表示舞在某串一荷原载作旅用下散经过t时间剖后土恼体所洁能达依到的牧固结素程度毙。4、地是基变垂形与壤时间川的关吉系●饱和凡粘性猎土地晴基在局建筑毒物荷照载作怖用下宪要经温过相仔当长锤时间矮才能薯达到重最终五沉降黑，不峡是瞬昼时完捞成的躺。为僚了建吴筑物属的安客全与惑正常场使用鹅，对榴于一膝些重夺要或门特殊从的建锐筑物界应在戚工程范实践冒和分民析研词究中训掌握陡沉降图与时荡间关想系的伟规律底性，冈这是定因为炮较快毙的沉欣降速拼率对胆于建氏筑物蛾有较趋大的辞危害帐。例饶如，驴在第扑四纪段一般挽粘性盛土地旦区，溉一般北的四复、五晴层以萍上的范民用侨建筑告物的研允许怜沉降耗仅10谜cm左右宣，沉赛降超眯过此紫值就勾容易剧产生新裂缝姻；而立沿海字软土列地区锈，沉兴降的秩固结截过程虚很慢惕，建陆筑物食能够欠适应泳于地设基的芦变形颗。因斗此，打类似群建筑叉物的篇允许蔬沉降炼量可荒达20滨cm甚至患更大铃。●碎石墨土和标砂土余的压咬缩性件小而演渗透木性大投，在今受荷土后固万结稳骗定所病需的写时间魔很短酱，可剪以认躲为在辆外荷奖载施恩加完认毕时递，其流固结旺变形虾就已钻经基铺本完咐成。挡饱和白粘性餐土与扯粉土彼地基烦在建若筑物莲荷载绳作用第下需两要经文过相取当长绕时间瓦才能判达到存最终祸沉降许，例队如厚敲的饱梦和软珍粘土塑层，没其固象结变粱形需赔要几造年甚再至几域十年茅才能投完成幕。因啊此，墙工程互中一疼般只伯考虑查粘性冤土和现粉土辨的变旨形与鸦时间耐的关饮系。一、著建筑扛物沉闯降观麻测4.莫5建筑卧物沉家降观边测与洲地基朗容许返变形董值（1）验医证工店程设损计与露沉降白计算价的正晒确性浊；（2）判撞别建交筑物听施工担的质圣量；（3）发阳生事摇故后顽作为著分析搁事故堤原因烛和加煮固处公理依文据。能够记及时睬发现土建筑怜物变祸形并泻防止愈有害梨变形镇的扩腥大。（1）埋设龟地点却要靠瞎近观菠测对莲象，额但必雄须在梅建筑伏物所抽产生蹦的压厌力影稠响范荒围以泊外。（2）在一郊个观升测区荐内，通水准会基点≥3个，用埋置痕深度仇应与劝建筑孟物基偿础的庸埋深讽相应测。（1）根据价建筑磁物的焦平面木形状摇，结蓄构特车点和魄工程良地质咸条件编考虑鱼布置枯观测情点。（2）一般尼设置边在四声周的匪角点铜、转垄角处跪、纵枯横墙奇的中厚点、授沉降软缝和移新老托建筑身物的连接这处。（3）数量慨一般凤不小境于6点，服间距剪一般并为6～12米。1.目的2.必要伴性3.水准与基点扫的设本置4.观测边点的币设置沉降胸观测古采用挣精密纱水准牛仪，脑观测咐精度虽为0.样01㎜。民用堂建筑而每增胞高一雨层观萝测一屠次；工业股建筑飘在不澡同荷端载阶怖段分触别进央行观西测，炼施工泪期间料不应圾少于4次；竣工辞后第绵一年如不少盈于3～5次；第二宫年不烟少于2次；以后别每年墓一次瞎，直捞到稳吹定。炊（稳临定标生准为告半年希沉降疑量不搁超过2㎜）减速庭沉降疾（沉论降速乓率减始少到0.啊05㎜/d以下践时）耽：认剃为沉临降趋裁于稳息定。等速纤沉降淘：导踪蝶致地建基丧阻失稳晋定的半危险粥。加速福沉降董：表尚示地封基离已丧摄失稳拳定，普应及胳时采致取措曾施，埋防止勿发生竖事故斤。5.仪器俩与精患度6.观测穿次数运和时骗间7.观测本资料副的整棚理建筑槐物地快基变耕形的撕特征朗，可喷分为证沉降繁量、趣沉降禽差、华倾斜垒和局怀部倾滑斜4种。1.沉降填量(m队m)定义:特指罩基础辱中心寻的沉坊降差泳，以mm为单测位；作用:若沉腥降量吩过大隐，势梳必影捞响建盆筑物漏的正用常使歪用。（一跑）地颤基变监形分娇类二、李地基经允许拆变形壮值2.沉降丘差(m览m)定义:指同斑一建姿筑物妻中相勤邻两束个基叠础沉咐降的宇差值净；作用:若沉柔降差挪过大螺，建扰筑物悲将发