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1、会计学1第三章地基第三章地基(dj)与基础与基础第一页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n常用的环刀内径为常用的环刀内径为常用的环刀内径为常用的环刀内径为6080 mm6080 mm，高，高，高，高20 mm20 mm，试验时，先用金属环刀取土，然后将土样连同环刀一起放人压缩仪内，试验时，先用金属环刀取土，然后将土样连同环刀一起放人压缩仪内，试验时，先用金属环刀取土，然后将土样连同环刀一起放人压缩仪内，试验时，先用金属环刀取土，然后将土样连同环刀一起放人压缩仪内，土样上下各放一块透水石，以便土样受压后能自由排水，在透水石上面再通过加荷装置施加竖向荷载。由于土样土样上下各放一块透水
2、石，以便土样受压后能自由排水，在透水石上面再通过加荷装置施加竖向荷载。由于土样土样上下各放一块透水石，以便土样受压后能自由排水，在透水石上面再通过加荷装置施加竖向荷载。由于土样土样上下各放一块透水石，以便土样受压后能自由排水，在透水石上面再通过加荷装置施加竖向荷载。由于土样受到环刀、压缩容器的约束，在压缩过程中只能发生竖向变形，不能发生侧向变形，所以这种方法称为侧限压缩受到环刀、压缩容器的约束，在压缩过程中只能发生竖向变形，不能发生侧向变形，所以这种方法称为侧限压缩受到环刀、压缩容器的约束，在压缩过程中只能发生竖向变形，不能发生侧向变形，所以这种方法称为侧限压缩受到环刀、压缩容器的约束，在压缩
3、过程中只能发生竖向变形，不能发生侧向变形，所以这种方法称为侧限压缩试验。试验。试验。试验。n n 侧限压缩试验中土样的受力状态相当于土层在承受连续侧限压缩试验中土样的受力状态相当于土层在承受连续侧限压缩试验中土样的受力状态相当于土层在承受连续侧限压缩试验中土样的受力状态相当于土层在承受连续n n均布荷载时的情况。试验中作用在土样上的荷载需逐级施加，通常均布荷载时的情况。试验中作用在土样上的荷载需逐级施加，通常均布荷载时的情况。试验中作用在土样上的荷载需逐级施加，通常均布荷载时的情况。试验中作用在土样上的荷载需逐级施加，通常(tngchng)(tngchng)按按按按50kPa,100kPa,2
4、00kPa,300kPa,50kPa,100kPa,200kPa,300kPa,400kPa,500kPa400kPa,500kPa加荷载，最后一级荷载视土样情况和实际工程而定，原则上略大于估计的土自重应力与附加应力之加荷载，最后一级荷载视土样情况和实际工程而定，原则上略大于估计的土自重应力与附加应力之加荷载，最后一级荷载视土样情况和实际工程而定，原则上略大于估计的土自重应力与附加应力之加荷载，最后一级荷载视土样情况和实际工程而定，原则上略大于估计的土自重应力与附加应力之和，但不小于和，但不小于和，但不小于和，但不小于200 kPa200 kPa。每次加荷后要等到土样压缩相对稳定后才能施加下一
5、级荷载，必要时，可做加载卸载再加。每次加荷后要等到土样压缩相对稳定后才能施加下一级荷载，必要时，可做加载卸载再加。每次加荷后要等到土样压缩相对稳定后才能施加下一级荷载，必要时，可做加载卸载再加。每次加荷后要等到土样压缩相对稳定后才能施加下一级荷载，必要时，可做加载卸载再加载试验。载试验。载试验。载试验。n n (一一一一)侧限压缩试验中压缩量与孔隙比的关系侧限压缩试验中压缩量与孔隙比的关系侧限压缩试验中压缩量与孔隙比的关系侧限压缩试验中压缩量与孔隙比的关系n n 各级荷载下土样的压缩量各级荷载下土样的压缩量各级荷载下土样的压缩量各级荷载下土样的压缩量si si用百分表测得，然后计算孔隙比用百分
6、表测得，然后计算孔隙比用百分表测得，然后计算孔隙比用百分表测得，然后计算孔隙比e2:e2:上一页下一页返回(fnhu)第1页/共54页第二页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n (3-1)(3-1)n n式中式中式中式中e1e1土的初始石隙比，可由十的丁项基本实土的初始石隙比，可由十的丁项基本实土的初始石隙比，可由十的丁项基本实土的初始石隙比，可由十的丁项基本实n n指标求得，即指标求得，即指标求得，即指标求得，即n n (3-2)(3-2)n nh1-h1-土样的初始高度。土样的初始高度。土样的初始高度。土样的初始高度。n n(二二二二)土的压缩曲线土的压缩曲线土的压缩曲线土的
7、压缩曲线n n 以压力户为横坐标，孔隙比以压力户为横坐标，孔隙比以压力户为横坐标，孔隙比以压力户为横坐标，孔隙比e e为纵坐标，绘制出孔隙比与压力的关系为纵坐标，绘制出孔隙比与压力的关系为纵坐标，绘制出孔隙比与压力的关系为纵坐标，绘制出孔隙比与压力的关系曲线，即压缩曲线，又称曲线，即压缩曲线，又称曲线，即压缩曲线，又称曲线，即压缩曲线，又称e-pe-p曲线，如图曲线，如图曲线，如图曲线，如图3-2(a)3-2(a)所示。如用半对数直角坐所示。如用半对数直角坐所示。如用半对数直角坐所示。如用半对数直角坐标绘图，则得到标绘图，则得到标绘图，则得到标绘图，则得到(d do)e-lgp(d do)e-
8、lgp曲线，如图曲线，如图曲线，如图曲线，如图3-2(b)3-2(b)所示。所示。所示。所示。n n 三、土的压缩性指标三、土的压缩性指标三、土的压缩性指标三、土的压缩性指标n n (一一一一)土的压缩指数土的压缩指数土的压缩指数土的压缩指数 上一页下一页返回(fnhu)第2页/共54页第三页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n压缩指数是由压缩指数是由压缩指数是由压缩指数是由e-lpe-lp曲线确定的，也是一种表示土的压缩性的指标，如曲线确定的，也是一种表示土的压缩性的指标，如曲线确定的，也是一种表示土的压缩性的指标，如曲线确定的，也是一种表示土的压缩性的指标，如图图图图3-33
9、-3所示。所示。所示。所示。n n (3-3)(3-3)n n压缩指数压缩指数压缩指数压缩指数CcCc值可以用来判别土的压缩性的大小，值可以用来判别土的压缩性的大小，值可以用来判别土的压缩性的大小，值可以用来判别土的压缩性的大小，Cc Cc值越大，表示在值越大，表示在值越大，表示在值越大，表示在一定压力变化的一定压力变化的一定压力变化的一定压力变化的p p范围内，孔隙比的变化量范围内，孔隙比的变化量范围内，孔隙比的变化量范围内，孔隙比的变化量e e越大，说明土的压越大，说明土的压越大，说明土的压越大，说明土的压缩性越高。缩性越高。缩性越高。缩性越高。n n通常通常通常通常(tngchng)(t
10、ngchng)，当，当，当，当Cc 0.2Cc 0.2时为低压缩性土时为低压缩性土时为低压缩性土时为低压缩性土;Cc=0.20.4;Cc=0.20.4时，属时，属时，属时，属中压缩性土中压缩性土中压缩性土中压缩性土;Cc 0.4;Cc 0.4时，属高压缩性土。国外广泛采用。时，属高压缩性土。国外广泛采用。时，属高压缩性土。国外广泛采用。时，属高压缩性土。国外广泛采用。e-lgpe-lgp曲线曲线曲线曲线来分析研究应力变化对土压缩性的影响。来分析研究应力变化对土压缩性的影响。来分析研究应力变化对土压缩性的影响。来分析研究应力变化对土压缩性的影响。n n(二二二二)土的压缩系数土的压缩系数土的压缩
11、系数土的压缩系数n n 1.1.压缩系数的确定压缩系数的确定压缩系数的确定压缩系数的确定 上一页下一页返回(fnhu)第3页/共54页第四页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n土的压缩曲线不是一条直线，因而土的压缩系数也不是一个常数，并与所土的压缩曲线不是一条直线，因而土的压缩系数也不是一个常数，并与所土的压缩曲线不是一条直线，因而土的压缩系数也不是一个常数，并与所土的压缩曲线不是一条直线，因而土的压缩系数也不是一个常数，并与所取的压力取的压力取的压力取的压力p1p1、p2p2有关，如图有关，如图有关，如图有关，如图3-43-4所示。土工试验方法相关标准规定采用所示。土工试验方法
12、相关标准规定采用所示。土工试验方法相关标准规定采用所示。土工试验方法相关标准规定采用p1=100 kPa,p2=200kPap1=100 kPa,p2=200kPa所得到的压缩系数所得到的压缩系数所得到的压缩系数所得到的压缩系数a1-2a1-2作为评定土压缩性高低的作为评定土压缩性高低的作为评定土压缩性高低的作为评定土压缩性高低的指标，见表指标，见表指标，见表指标，见表3-l3-l。n n2.2.压缩系数的计算公式压缩系数的计算公式压缩系数的计算公式压缩系数的计算公式n n土的压缩性可由土的压缩系数的计算公式表示为土的压缩性可由土的压缩系数的计算公式表示为土的压缩性可由土的压缩系数的计算公式表
13、示为土的压缩性可由土的压缩系数的计算公式表示为:n n (3-4)(3-4)n n式中式中式中式中a-a-土的压缩系数土的压缩系数土的压缩系数土的压缩系数(kPa-1)(kPa-1)或或或或(MPa-1);(MPa-1);n np1-p1-地基某深度处土中竖向自重应力地基某深度处土中竖向自重应力地基某深度处土中竖向自重应力地基某深度处土中竖向自重应力(yngl)(kPa);(yngl)(kPa);n np2-p2-地基某深度处自重应力地基某深度处自重应力地基某深度处自重应力地基某深度处自重应力(yngl)(yngl)与附加应力与附加应力与附加应力与附加应力(yngl)(yngl)之和之和之和之
14、和(kPa);(kPa);n na1-a1-相应于相应于相应于相应于p1p1作用下压缩稳定后土的孔隙比作用下压缩稳定后土的孔隙比作用下压缩稳定后土的孔隙比作用下压缩稳定后土的孔隙比;n na2-a2-相应于相应于相应于相应于p2p2作用下压缩稳定后土的孔隙比。作用下压缩稳定后土的孔隙比。作用下压缩稳定后土的孔隙比。作用下压缩稳定后土的孔隙比。上一页下一页返回(fnhu)第4页/共54页第五页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n(三三三三)土的变形模量与压缩模量土的变形模量与压缩模量土的变形模量与压缩模量土的变形模量与压缩模量n n1.1.变形模量变形模量变形模量变形模量n n(1
15、)(1)地基土的变形模量是指无侧限情况地基土的变形模量是指无侧限情况地基土的变形模量是指无侧限情况地基土的变形模量是指无侧限情况(qngkung)(qngkung)下单轴受压时应力下单轴受压时应力下单轴受压时应力下单轴受压时应力与应变之比。与应变之比。与应变之比。与应变之比。n n(2)(2)地基土的变形模量的计算公式是借用弹性理论计算沉降的公式，地基土的变形模量的计算公式是借用弹性理论计算沉降的公式，地基土的变形模量的计算公式是借用弹性理论计算沉降的公式，地基土的变形模量的计算公式是借用弹性理论计算沉降的公式，应用荷载试验结果应用荷载试验结果应用荷载试验结果应用荷载试验结果p-sp-s曲线进
16、行反算求得曲线进行反算求得曲线进行反算求得曲线进行反算求得:n n (3-5)(3-5)n n式中式中式中式中pcr-pcr-荷载试验荷载试验荷载试验荷载试验p-sp-s曲线比例界限曲线比例界限曲线比例界限曲线比例界限a a点对应的荷载点对应的荷载点对应的荷载点对应的荷载(kPa);(kPa);n ns-s-土样的压缩量土样的压缩量土样的压缩量土样的压缩量;n nb-b-矩形荷载的短边或圆形荷载的直径矩形荷载的短边或圆形荷载的直径矩形荷载的短边或圆形荷载的直径矩形荷载的短边或圆形荷载的直径(cm);(cm);n nw-w-沉降系数，刚性的方形承压板沉降系数，刚性的方形承压板沉降系数，刚性的方形
17、承压板沉降系数，刚性的方形承压板w=0.88w=0.88，刚性圆形承压板，刚性圆形承压板，刚性圆形承压板，刚性圆形承压板w=0.79;w=0.79;n nE0-E0-地基土的变形模量地基土的变形模量地基土的变形模量地基土的变形模量(MPa);(MPa);n nv-v-泊松比。泊松比。泊松比。泊松比。上一页下一页返回(fnhu)第5页/共54页第六页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n 2.2.压缩模量压缩模量压缩模量压缩模量n n 土体在完全侧限条件下，竖向附加应力土体在完全侧限条件下，竖向附加应力土体在完全侧限条件下，竖向附加应力土体在完全侧限条件下，竖向附加应力 与相应的应变
18、增量与相应的应变增量与相应的应变增量与相应的应变增量(zn(zn lin)lin)之比，称为压缩模量用之比，称为压缩模量用之比，称为压缩模量用之比，称为压缩模量用EsEs示，即示，即示，即示，即:n n (3-6)(3-6)n n (3-7)(3-7)n n (3-8)(3-8)n n 式式式式(3-8)(3-8)是压缩模量是压缩模量是压缩模量是压缩模量EsEs的计算公式，又是压缩模量的计算公式，又是压缩模量的计算公式，又是压缩模量的计算公式，又是压缩模量EsEs与压缩系数与压缩系数与压缩系数与压缩系数a a的关系的关系的关系的关系式。从式中可以看出，式。从式中可以看出，式。从式中可以看出，式
19、。从式中可以看出，Es Es与与与与a a成反比，成反比，成反比，成反比，Es Es越大，越大，越大，越大，a a就越小，说明土的压缩就越小，说明土的压缩就越小，说明土的压缩就越小，说明土的压缩性就越小。因此，压缩模量性就越小。因此，压缩模量性就越小。因此，压缩模量性就越小。因此，压缩模量E E、也是土的压缩性指标。、也是土的压缩性指标。、也是土的压缩性指标。、也是土的压缩性指标。n n 当当当当Es 4 MPaEs 20 MPaEs 20 MPa时称为低压缩性土。时称为低压缩性土。时称为低压缩性土。时称为低压缩性土。上一页下一页返回(fnhu)第6页/共54页第七页，共55页。第一节土的压缩
20、性第一节土的压缩性n n 压缩模量与弹性材料的弹性模量相似，都是应力与应变的比值，但压缩模量与弹性材料的弹性模量相似，都是应力与应变的比值，但压缩模量与弹性材料的弹性模量相似，都是应力与应变的比值，但压缩模量与弹性材料的弹性模量相似，都是应力与应变的比值，但有两点不同。其一是压缩模量有两点不同。其一是压缩模量有两点不同。其一是压缩模量有两点不同。其一是压缩模量EsEs是在侧限条件下测定的，故又称为是在侧限条件下测定的，故又称为是在侧限条件下测定的，故又称为是在侧限条件下测定的，故又称为侧限压缩模量，以便与无侧限条件下单向受侧限压缩模量，以便与无侧限条件下单向受侧限压缩模量，以便与无侧限条件下单
21、向受侧限压缩模量，以便与无侧限条件下单向受n n力的弹性模量相区别力的弹性模量相区别力的弹性模量相区别力的弹性模量相区别;其二是土的压缩模量不仅反映了土的弹性变形，其二是土的压缩模量不仅反映了土的弹性变形，其二是土的压缩模量不仅反映了土的弹性变形，其二是土的压缩模量不仅反映了土的弹性变形，而且同时反映了土的残余变形，是一个随压力变化而且同时反映了土的残余变形，是一个随压力变化而且同时反映了土的残余变形，是一个随压力变化而且同时反映了土的残余变形，是一个随压力变化(binhu)(binhu)而变化而变化而变化而变化(binhu)(binhu)的数值。的数值。的数值。的数值。n n 3.3.变形模
22、量与压缩模量的关系变形模量与压缩模量的关系变形模量与压缩模量的关系变形模量与压缩模量的关系n n 弯形模量与压缩樟量的关系如图弯形模量与压缩樟量的关系如图弯形模量与压缩樟量的关系如图弯形模量与压缩樟量的关系如图3-53-5所示，变形模量与压缩模量间所示，变形模量与压缩模量间所示，变形模量与压缩模量间所示，变形模量与压缩模量间的经验关系见表的经验关系见表的经验关系见表的经验关系见表3-23-2。n n(四四四四)土的弹性模量土的弹性模量土的弹性模量土的弹性模量n n 在土的压缩试验中，若采用多次反复加卸荷，土的塑性变形将越在土的压缩试验中，若采用多次反复加卸荷，土的塑性变形将越在土的压缩试验中，
23、若采用多次反复加卸荷，土的塑性变形将越在土的压缩试验中，若采用多次反复加卸荷，土的塑性变形将越来越小以致可以忽略不计，而回弹部分则趋于相等，即表现出有条来越小以致可以忽略不计，而回弹部分则趋于相等，即表现出有条来越小以致可以忽略不计，而回弹部分则趋于相等，即表现出有条来越小以致可以忽略不计，而回弹部分则趋于相等，即表现出有条件的弹性特征，此时在应力应变曲线上可获得土的弹性模量件的弹性特征，此时在应力应变曲线上可获得土的弹性模量件的弹性特征，此时在应力应变曲线上可获得土的弹性模量件的弹性特征，此时在应力应变曲线上可获得土的弹性模量E E的值，的值，的值，的值，如图如图如图如图3-63-6所示，换
24、而言之，弹性模量所示，换而言之，弹性模量所示，换而言之，弹性模量所示，换而言之，弹性模量E E是应力是应力是应力是应力 与弹性应变与弹性应变与弹性应变与弹性应变 的比的比的比的比值。值。值。值。n n (3-9)(3-9)上一页下一页返回(fnhu)第7页/共54页第八页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n土的弹性模量土的弹性模量土的弹性模量土的弹性模量E E、变形模量、变形模量、变形模量、变形模量E0E0、压缩模量、压缩模量、压缩模量、压缩模量EsEs都是根据弹性都是根据弹性都是根据弹性都是根据弹性体的胡克定律导出的，不同之处是弹性模量中只包含厂土体的胡克定律导出的，不同之处是
25、弹性模量中只包含厂土体的胡克定律导出的，不同之处是弹性模量中只包含厂土体的胡克定律导出的，不同之处是弹性模量中只包含厂土的弹性应变，而的弹性应变，而的弹性应变，而的弹性应变，而E0E0与与与与EsEs则包括塑性应变在内。则包括塑性应变在内。则包括塑性应变在内。则包括塑性应变在内。n n 土的弹性模量一般可按表土的弹性模量一般可按表土的弹性模量一般可按表土的弹性模量一般可按表3-33-3选用。选用。选用。选用。n n(五五五五)土的侧压力系数土的侧压力系数土的侧压力系数土的侧压力系数n n 土的侧压力系数与土的种类有关，而同一种土的侧压力系数与土的种类有关，而同一种土的侧压力系数与土的种类有关，
26、而同一种土的侧压力系数与土的种类有关，而同一种(y zhn)(y zhn)土土土土的的的的 值则与其孔隙比、含水量、加压条件、压密程度等有值则与其孔隙比、含水量、加压条件、压密程度等有值则与其孔隙比、含水量、加压条件、压密程度等有值则与其孔隙比、含水量、加压条件、压密程度等有关，可由试验测定。关，可由试验测定。关，可由试验测定。关，可由试验测定。n n水平压力水平压力水平压力水平压力 与竖向压力与竖向压力与竖向压力与竖向压力 的比值的比值的比值的比值 称为土的侧压力系数。称为土的侧压力系数。称为土的侧压力系数。称为土的侧压力系数。n n (3-10)(3-10)上一页下一页返回(fnhu)第8
27、页/共54页第九页，共55页。第一节土的压缩性第一节土的压缩性n n(六六六六)土的泊松比土的泊松比土的泊松比土的泊松比n n土的泊松比土的泊松比土的泊松比土的泊松比(又叫侧膨胀系数又叫侧膨胀系数又叫侧膨胀系数又叫侧膨胀系数)v)v是土侧向应变和竖向应变的比值，是土侧向应变和竖向应变的比值，是土侧向应变和竖向应变的比值，是土侧向应变和竖向应变的比值，它与土的侧压力系数有一定的关系，可按材料力学的原理推导它与土的侧压力系数有一定的关系，可按材料力学的原理推导它与土的侧压力系数有一定的关系，可按材料力学的原理推导它与土的侧压力系数有一定的关系，可按材料力学的原理推导如下如下如下如下n n (3-1
28、1)(3-11)n n土的泊松比不能从试验直接测定，常先测定土的侧压力系数，土的泊松比不能从试验直接测定，常先测定土的侧压力系数，土的泊松比不能从试验直接测定，常先测定土的侧压力系数，土的泊松比不能从试验直接测定，常先测定土的侧压力系数，而后按式而后按式而后按式而后按式(3-11)(3-11)推算而出。推算而出。推算而出。推算而出。n n四、土的侧限压缩变形量的计算四、土的侧限压缩变形量的计算四、土的侧限压缩变形量的计算四、土的侧限压缩变形量的计算(j sun)(j sun)方式方式方式方式n n土的侧限压缩变形量不同的计算土的侧限压缩变形量不同的计算土的侧限压缩变形量不同的计算土的侧限压缩变
29、形量不同的计算(j sun)(j sun)方式如图方式如图方式如图方式如图3-73-7所示。所示。所示。所示。上一页返回(fnhu)第9页/共54页第十页，共55页。第二节地基第二节地基(dj)最终沉降量的最终沉降量的计算计算n n 一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念n n (一一一一)沉降量沉降量沉降量沉降量n n 沉降量表示基础中心点的下沉值，主要用于地基比较均匀的单层排架结构柱基，在满足容许沉降量后可沉降量表示基础中心点的下沉值，主要用于地基比较均匀的单层排架结构柱基，在满足容许沉降量后可沉降量表示基础中心点的下沉值，主要用于地基比较均匀的单层排架结构柱基，在满足容许沉降量
30、后可沉降量表示基础中心点的下沉值，主要用于地基比较均匀的单层排架结构柱基，在满足容许沉降量后可不再验算相邻柱基的沉降差。不再验算相邻柱基的沉降差。不再验算相邻柱基的沉降差。不再验算相邻柱基的沉降差。n n 在决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之净空、连接方法和施工顺序在决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之净空、连接方法和施工顺序在决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之净空、连接方法和施工顺序在决定工艺上考虑沉降所预留建筑物有关部分之净空、连接方法和施工顺序(shnx)(shnx)时也会用到沉降量，时也会用到沉降量，时也会用到沉降量，时也会用到沉降量，此时往往需要分别估算施工期间和使用
31、期间的地基变形值。此时往往需要分别估算施工期间和使用期间的地基变形值。此时往往需要分别估算施工期间和使用期间的地基变形值。此时往往需要分别估算施工期间和使用期间的地基变形值。n n(二二二二)沉降差沉降差沉降差沉降差n n沉降差是相邻两个单独基础的沉降量之差。沉降差是相邻两个单独基础的沉降量之差。沉降差是相邻两个单独基础的沉降量之差。沉降差是相邻两个单独基础的沉降量之差。n n沉降差产生的原因如下沉降差产生的原因如下沉降差产生的原因如下沉降差产生的原因如下:n n(1)(1)控制地基不均匀、荷载差异大时框架结构及单层排架结构的相邻柱基沉降差。控制地基不均匀、荷载差异大时框架结构及单层排架结构的
32、相邻柱基沉降差。控制地基不均匀、荷载差异大时框架结构及单层排架结构的相邻柱基沉降差。控制地基不均匀、荷载差异大时框架结构及单层排架结构的相邻柱基沉降差。n n(2)(2)相邻结构物之间存在影响。相邻结构物之间存在影响。相邻结构物之间存在影响。相邻结构物之间存在影响。n n(3)(3)在原有基础附近堆积重物。在原有基础附近堆积重物。在原有基础附近堆积重物。在原有基础附近堆积重物。下一页返回(fnhu)第10页/共54页第十一页，共55页。第二节地基第二节地基(dj)最终沉降最终沉降量的计算量的计算n n(4)(4)当必须考虑在使用过程中结构当必须考虑在使用过程中结构当必须考虑在使用过程中结构当必
33、须考虑在使用过程中结构(jigu)(jigu)物本身与之有联系部分物本身与之有联系部分物本身与之有联系部分物本身与之有联系部分的标高变动。的标高变动。的标高变动。的标高变动。n n(三三三三)倾斜倾斜倾斜倾斜n n倾斜是单独基础在倾斜方向上两端点下沉之差与此两点水平距倾斜是单独基础在倾斜方向上两端点下沉之差与此两点水平距倾斜是单独基础在倾斜方向上两端点下沉之差与此两点水平距倾斜是单独基础在倾斜方向上两端点下沉之差与此两点水平距离之比，如图离之比，如图离之比，如图离之比，如图3-83-8所示，其中所示，其中所示，其中所示，其中 。n n对于有较大偏心荷载的基础和高耸构筑物基础的，其地基不均对于有
34、较大偏心荷载的基础和高耸构筑物基础的，其地基不均对于有较大偏心荷载的基础和高耸构筑物基础的，其地基不均对于有较大偏心荷载的基础和高耸构筑物基础的，其地基不均匀或附近堆有地面荷载时，要验算倾斜。在地基比较均匀且无匀或附近堆有地面荷载时，要验算倾斜。在地基比较均匀且无匀或附近堆有地面荷载时，要验算倾斜。在地基比较均匀且无匀或附近堆有地面荷载时，要验算倾斜。在地基比较均匀且无相邻荷载影响时，高耸构筑物的沉降量在满足容许沉降量后，相邻荷载影响时，高耸构筑物的沉降量在满足容许沉降量后，相邻荷载影响时，高耸构筑物的沉降量在满足容许沉降量后，相邻荷载影响时，高耸构筑物的沉降量在满足容许沉降量后，可不验算倾斜
35、值。可不验算倾斜值。可不验算倾斜值。可不验算倾斜值。n n (四四四四)局部倾针局部倾针局部倾针局部倾针n n 局部倾斜是砌体承重结构局部倾斜是砌体承重结构局部倾斜是砌体承重结构局部倾斜是砌体承重结构(jigu)(jigu)纵向纵向纵向纵向610m610m内基础两点的下内基础两点的下内基础两点的下内基础两点的下沉值之差与此两点距离之比，如图沉值之差与此两点距离之比，如图沉值之差与此两点距离之比，如图沉值之差与此两点距离之比，如图3-93-9所示，其中所示，其中所示，其中所示，其中 。n n 一般承重墙房屋一般承重墙房屋一般承重墙房屋一般承重墙房屋(如墙下条形基础如墙下条形基础如墙下条形基础如墙
36、下条形基础)，距离，距离，距离，距离/可根据具体建筑物情可根据具体建筑物情可根据具体建筑物情可根据具体建筑物情况况况况(如横隔墙的间距如横隔墙的间距如横隔墙的间距如横隔墙的间距)而定。一般应将沉降计算点选择在地基不而定。一般应将沉降计算点选择在地基不而定。一般应将沉降计算点选择在地基不而定。一般应将沉降计算点选择在地基不均匀、荷载相差很大或体型复杂的局部段落的纵横墙壁交点处。均匀、荷载相差很大或体型复杂的局部段落的纵横墙壁交点处。均匀、荷载相差很大或体型复杂的局部段落的纵横墙壁交点处。均匀、荷载相差很大或体型复杂的局部段落的纵横墙壁交点处。上一页下一页返回(fnhu)第11页/共54页第十二页
37、，共55页。第二节地基最终沉降第二节地基最终沉降(chnjing)量的计算量的计算n n二、分层总和法计算最终沉降量二、分层总和法计算最终沉降量二、分层总和法计算最终沉降量二、分层总和法计算最终沉降量n n(一一一一)分层总和法计算最终沉降量原理分层总和法计算最终沉降量原理分层总和法计算最终沉降量原理分层总和法计算最终沉降量原理n n分层总和法假定分层总和法假定分层总和法假定分层总和法假定:n n(1)(1)压缩时地基土不能侧向膨胀。压缩时地基土不能侧向膨胀。压缩时地基土不能侧向膨胀。压缩时地基土不能侧向膨胀。n n(2)(2)根据基础中心点下土的附加应力根据基础中心点下土的附加应力根据基础中
38、心点下土的附加应力根据基础中心点下土的附加应力 进行计算。进行计算。进行计算。进行计算。n n(3)(3)基础最终基础最终基础最终基础最终(固结固结固结固结(ji)(ji)沉降量等于基础底面下压缩层沉降量等于基础底面下压缩层沉降量等于基础底面下压缩层沉降量等于基础底面下压缩层(或或或或称受压层称受压层称受压层称受压层)范围内各土层压缩量的总和。范围内各土层压缩量的总和。范围内各土层压缩量的总和。范围内各土层压缩量的总和。n n (二二二二)分层总和法的计算方法与公式分层总和法的计算方法与公式分层总和法的计算方法与公式分层总和法的计算方法与公式n n 图图图图3-103-10所示为基础底面下压缩
39、层范围以内第所示为基础底面下压缩层范围以内第所示为基础底面下压缩层范围以内第所示为基础底面下压缩层范围以内第i i层土在建筑物层土在建筑物层土在建筑物层土在建筑物施工前后的应力状态，施工前，上仅受自重应力施工前后的应力状态，施工前，上仅受自重应力施工前后的应力状态，施工前，上仅受自重应力施工前后的应力状态，施工前，上仅受自重应力;施工后，施工后，施工后，施工后，除自重应力外，土中产生厂附加应力。大多数情况下，地基除自重应力外，土中产生厂附加应力。大多数情况下，地基除自重应力外，土中产生厂附加应力。大多数情况下，地基除自重应力外，土中产生厂附加应力。大多数情况下，地基土在自重应力作用下，其变形过
40、程早已完成，只有附加应力土在自重应力作用下，其变形过程早已完成，只有附加应力土在自重应力作用下，其变形过程早已完成，只有附加应力土在自重应力作用下，其变形过程早已完成，只有附加应力才会引起土的新的变形，而导致基础沉降。由于假设土不能才会引起土的新的变形，而导致基础沉降。由于假设土不能才会引起土的新的变形，而导致基础沉降。由于假设土不能才会引起土的新的变形，而导致基础沉降。由于假设土不能侧向膨胀，所以它的受力状态与侧限压缩试验时土样的受力侧向膨胀，所以它的受力状态与侧限压缩试验时土样的受力侧向膨胀，所以它的受力状态与侧限压缩试验时土样的受力侧向膨胀，所以它的受力状态与侧限压缩试验时土样的受力状态
41、相同，可得第状态相同，可得第状态相同，可得第状态相同，可得第i i层土的压缩量层土的压缩量层土的压缩量层土的压缩量si si，如下式所示，如下式所示，如下式所示，如下式所示:上一页下一页返回(fnhu)第12页/共54页第十三页，共55页。第二节地基最终沉降第二节地基最终沉降(chnjing)量的计算量的计算n n (3-12)(3-12)n n则总沉降为则总沉降为则总沉降为则总沉降为:n n (3-13)(3-13)n n式中式中式中式中s-s-基础最终沉降量基础最终沉降量基础最终沉降量基础最终沉降量(cm);(cm);n n e1i-e1i-第第第第z z层土在建筑物施工前在土的平均自重应
42、层土在建筑物施工前在土的平均自重应层土在建筑物施工前在土的平均自重应层土在建筑物施工前在土的平均自重应 力力力力作用下压缩稳定时的孔隙比作用下压缩稳定时的孔隙比作用下压缩稳定时的孔隙比作用下压缩稳定时的孔隙比;n n e2i-e2i-第第第第z z层土在建筑物施工后在土的平均自重应力层土在建筑物施工后在土的平均自重应力层土在建筑物施工后在土的平均自重应力层土在建筑物施工后在土的平均自重应力(yngl)(yngl)和平均附加应力和平均附加应力和平均附加应力和平均附加应力(yngl)(yngl)共同作用下压缩稳定时的孔隙比共同作用下压缩稳定时的孔隙比共同作用下压缩稳定时的孔隙比共同作用下压缩稳定时
43、的孔隙比;n n hi-hi-第第第第i i层土的原有厚度层土的原有厚度层土的原有厚度层土的原有厚度(cm);(cm);n n n-n-压缩层范围内土层的数目。压缩层范围内土层的数目。压缩层范围内土层的数目。压缩层范围内土层的数目。n n 其中，式其中，式其中，式其中，式(3-13)(3-13)是分层总和法的基本公式。是分层总和法的基本公式。是分层总和法的基本公式。是分层总和法的基本公式。上一页下一页返回(fnhu)第13页/共54页第十四页，共55页。第二节地基最终第二节地基最终(zu zhn)沉降量的计算沉降量的计算n n ，结合，结合，结合，结合(jih)(jih)图图图图3-103-1
44、0可知第可知第可知第可知第i i层土相应于压力层土相应于压力层土相应于压力层土相应于压力p1p1的的的的n n是是是是 ，而相应于，而相应于，而相应于，而相应于p2p2的是的是的是的是 ，n n因此，第因此，第因此，第因此，第i i层土的压缩系数层土的压缩系数层土的压缩系数层土的压缩系数aiai为为为为:n n (3-14)(3-14)n n代入式代入式代入式代入式(3-13)(3-13)，得：，得：，得：，得：n n (3-15)(3-15)上一页下一页返回(fnhu)第14页/共54页第十五页，共55页。第二节地基最终第二节地基最终(zu zhn)沉降量的计算沉降量的计算n n ，则上式又
45、可写成：，则上式又可写成：，则上式又可写成：，则上式又可写成：n n (3-16)(3-16)n n式中式中式中式中ai-ai-第第第第i i层土从土的平均自重应力到土的平均自重应力与附层土从土的平均自重应力到土的平均自重应力与附层土从土的平均自重应力到土的平均自重应力与附层土从土的平均自重应力到土的平均自重应力与附加应力之和这一段压缩曲线中查得的压缩系数加应力之和这一段压缩曲线中查得的压缩系数加应力之和这一段压缩曲线中查得的压缩系数加应力之和这一段压缩曲线中查得的压缩系数(kPa-1);(kPa-1);n n Esi-Esi-第第第第z z层土相应于层土相应于层土相应于层土相应于a;a;那一
46、段压缩曲线上的压缩模量那一段压缩曲线上的压缩模量那一段压缩曲线上的压缩模量那一段压缩曲线上的压缩模量(kPa);(kPa);n n 其他符号意义同前。其他符号意义同前。其他符号意义同前。其他符号意义同前。n n 三、按建筑地基基础设计规范三、按建筑地基基础设计规范三、按建筑地基基础设计规范三、按建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)(GB 50007-2002)推荐方法推荐方法推荐方法推荐方法计算计算计算计算n n 用分层总和法计算基础最终沉降量时，由于理论上作厂一些用分层总和法计算基础最终沉降量时，由于理论上作厂一些用分层总和法计算基础最终沉降量时，由于理论上作厂一些用分层总和法
47、计算基础最终沉降量时，由于理论上作厂一些与实际情况不完全符合的假设以及其他因素的影响，计算值往与实际情况不完全符合的假设以及其他因素的影响，计算值往与实际情况不完全符合的假设以及其他因素的影响，计算值往与实际情况不完全符合的假设以及其他因素的影响，计算值往往与实测值不尽往与实测值不尽往与实测值不尽往与实测值不尽(b jn)(b jn)相符，甚至相差很大。因此，根据分层相符，甚至相差很大。因此，根据分层相符，甚至相差很大。因此，根据分层相符，甚至相差很大。因此，根据分层总和法的原理，将计算方法加以简化，并在总结我国工程建设总和法的原理，将计算方法加以简化，并在总结我国工程建设总和法的原理，将计算
48、方法加以简化，并在总结我国工程建设总和法的原理，将计算方法加以简化，并在总结我国工程建设中大量建筑物沉降观测资料的基础上，引人一个沉降计算经验中大量建筑物沉降观测资料的基础上，引人一个沉降计算经验中大量建筑物沉降观测资料的基础上，引人一个沉降计算经验中大量建筑物沉降观测资料的基础上，引人一个沉降计算经验系数系数系数系数 ，对计算结果进行修正。，对计算结果进行修正。，对计算结果进行修正。，对计算结果进行修正。上一页下一页返回(fnhu)第15页/共54页第十六页，共55页。第二节地基最终第二节地基最终(zu zhn)沉降量的计算沉降量的计算n n建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基
49、础设计规范建筑地基基础设计规范(GB 50007 2002)(GB 50007 2002)所推荐的沉降计算所推荐的沉降计算所推荐的沉降计算所推荐的沉降计算(j sun)(j sun)公式如下公式如下公式如下公式如下:n n (3-17)(3-17)n n式中式中式中式中-基础最终沉降量，由分层总和法计算基础最终沉降量，由分层总和法计算基础最终沉降量，由分层总和法计算基础最终沉降量，由分层总和法计算(j sun)(j sun)出的地基沉降量出的地基沉降量出的地基沉降量出的地基沉降量s s乘乘乘乘以经验系数以经验系数以经验系数以经验系数 而求得而求得而求得而求得(mm);(mm);n n -沉降计
50、算沉降计算沉降计算沉降计算(j sun)(j sun)经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也可采用表可采用表可采用表可采用表3-43-4中的数值中的数值中的数值中的数值;n nn-n-地基压缩层范围内所划分的土层数地基压缩层范围内所划分的土层数地基压缩层范围内所划分的土层数地基压缩层范围内所划分的土层数;n np0-p0-对应于荷载标准值时基础底面处的附加压力对应于荷载标准值时基础底面处的附加压力对应于荷载标准值时基础底面处的附加压力对应于荷载标准值时基础底