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1、 土力学土力学第6章 地基变形 第第6 6章章 地基变形地基变形一、概述在外荷载的作用下，地基土体将发生压缩变形，从在外荷载的作用下，地基土体将发生压缩变形，从而会引起基础的沉降量。而会引起基础的沉降量。基础的沉降量是指地基础的沉降量是指地 基土体压缩变形达到固结基土体压缩变形达到固结 稳定时的最大沉降量或称稳定时的最大沉降量或称 最终沉降量。最终沉降量。一般认为，最终沉降量由瞬时沉降、固结沉一般认为，最终沉降量由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分组成，见图示。降和次固结沉降三部分组成，见图示。瞬时沉降瞬时沉降是指外荷载施加后立即发生的沉降；是指外荷载施加后立即发生的沉降；固结沉降固结沉降是
2、指土体中超孔隙水压力逐渐消散，是指土体中超孔隙水压力逐渐消散，孔隙水逐渐排出，土体积逐渐压缩而引起的沉降；孔隙水逐渐排出，土体积逐渐压缩而引起的沉降；次固结沉降次固结沉降是指是指 由于土体的蠕变而引由于土体的蠕变而引 起的沉降。起的沉降。实实际际上上，在在基基础础的的沉沉降降过过程程中中，瞬瞬时时沉沉降降、固固结结沉沉降降和和次次固固结结沉沉降降并并不不是是截截然然分分开开的的，在在时时间上也很难将它们独立分开。间上也很难将它们独立分开。对对无无粘粘性性土土，固固结结沉沉降降速速度度很很快快，其其沉沉降降主主要要表表现现为为瞬瞬时时沉沉降降；而而对对饱饱和和粘粘性性土土，固固结结速速度度很很慢
3、慢，有有的的需需要要几几年年、甚甚至至几几十十年年才才能能固固结结完完成成，其其沉沉降降主主要要表表现现为为固固结结沉沉降降，瞬瞬时时沉沉降降和和次次固固结结沉降仅占一小部分。沉降仅占一小部分。需要考虑地基变形的情形：需要考虑地基变形的情形：1.1.天然地基上天然地基上附加应力附加应力产生的地基变形产生的地基变形2.2.第四纪全新世近期沉积的土（天然地基）第四纪全新世近期沉积的土（天然地基）3.3.人工地基：近期人工填土、换土垫层人工地基：近期人工填土、换土垫层 第第6 6章章 地基变形地基变形 二、地基变形的弹性力学公式 计计算算地地基基最最终终沉沉降降量量的的目目的的，在在于于确确定定建建
4、筑筑物物的的最最大大沉沉降降量量、沉沉降降差差或或倾倾斜斜量量。并并控控制制在在允允许许范范围围以以内内，以以保保证证建建筑筑物物的的安安全全和正常使用。和正常使用。上海市松江天马山（宋代）护珠塔上海市松江天马山（宋代）护珠塔 护珠塔是混凝土结构护珠塔是混凝土结构：用很粘稠的米烧成粥，用很粘稠的米烧成粥，打成浆，和石灰、砂子拌在一起打成浆，和石灰、砂子拌在一起 当当弹弹性性半半空空间间表表面面作作用用着着一一个个竖竖向向集集中中力力时时，在在半半空空间间内内任任意意点点M M（x,x,y,y,z z）处处产产生生竖竖向向位位移移w w（x x，y y，z z）。如如取取M M点点坐坐标标 z=
5、0z=0，则则所所得得的的半半空空间间表表面面任任意意点点的的竖竖向向位位移移w w（x,y,0 x,y,0）就是地基表面的沉降就是地基表面的沉降s s：P弹性力学公式的计算结果往往偏大弹性力学公式的计算结果往往偏大 用弹性力学公式来估算矩形或圆形基础的最终用弹性力学公式来估算矩形或圆形基础的最终沉降量是很简便的，但由于该公式是按均质的线性沉降量是很简便的，但由于该公式是按均质的线性变形半空间的假设得到的，而实际上地基常常是非变形半空间的假设得到的，而实际上地基常常是非均质的成层土，即使是均质的土层，其变形模量均质的成层土，即使是均质的土层，其变形模量E。一般随深度而增大（在砂土中尤其显著），
6、因此，一般随深度而增大（在砂土中尤其显著），因此，弹性力学公式只能是估算基础的最终沉降量，且计弹性力学公式只能是估算基础的最终沉降量，且计算结果往往偏大。算结果往往偏大。采采用用分分层层总总和和法法计计算算地地基基最最终终沉沉降降量量时时，通通常常假假定定地地基基土土压压缩缩时时不不发发生生侧侧向向变变形形，即即采采用用侧侧限限条条件件下下的的压压缩缩性性指指标标。为为了了弥弥补补这这样样计计算算得得到到的的沉沉降降量量偏偏小小的的缺缺点点，通通常常取取基基底底中中心心点点下下的的附附加加应应力力Z Z进行计算。进行计算。将将地地基基沉沉降降计计算算深深度度Z Zn n范范围围的的土土划划分分
7、为为若若干干个个分分层层，按按侧侧限限条条件件分分别别计计算算各各分分层层的的压压缩缩量量，其其总总和即为地基最终沉降量。具体的计算步骤如下：和即为地基最终沉降量。具体的计算步骤如下：三、基础最终沉降量分层总和法分层总和法 根据前一章的土样受压后空隙比计算公式：根据前一章的土样受压后空隙比计算公式：可以得到：可以得到：也就是：也就是：压压缩缩层层厚厚度度 （1 1）按按分分层层厚厚度度h hi i 0 04b4b（b b 为为基基础础宽宽度度）或或1 12m2m将将基基础础下下土土层层分分成成若若干干薄薄层层，成成层层土土的的层层面面和和地地下下水水面面是是当当然然的的分层面。分层面。（2 2
8、）计计算算基基底底中中心心点点下下各各分分层层界界面面处处的的自自重重应应力力c c和和附附加应力加应力z z 。当有相邻荷载影响时，。当有相邻荷载影响时，z z应包含此影响。应包含此影响。(3)(3)确确定定地地基基沉沉降降计计算算深深度度Zn:Zn:确确定定基基底底以以下下需需要要计计算算压压缩缩变变形形的的土土层层总总厚厚度度，亦亦称称为为地地基基压压缩缩层层深深度度。在在该该深深度度以以下下的的土土层层变变形形较较小小，可可略略去去不不计计。确确定定ZnZn的的方方法法是是：该该深深度度处处应应符符合合z z0.20.2c c的的要要求求；若若其其下下方方还还存存在在高高压压缩缩性性土
9、土，则则要要求求z z0.10.1c c(4)(4)计计算算各各分分层层的的自自重重应应力力平平均均值值p p1i1i=(=(ci-1ci-1+cici)/2)/2和和附附加加应力平均值应力平均值p pi i=(=(zi-1zi-1+zizi)/2)/2，且取且取p p2i2i=p=p1i1i+p pi i。（5 5）从）从e-pe-p曲线上查得与曲线上查得与p p1i1i、p p2i2i相对应的孔隙比相对应的孔隙比e e1i1i、e e2i2i。（6 6）计算各分层土在侧限条件下的压缩量。计算公式为：计算各分层土在侧限条件下的压缩量。计算公式为：式中式中 ssi i 第第i i分层土的压缩量
10、分层土的压缩量(mm)(mm)。i i 第第i i分层土的平均竖向应变；分层土的平均竖向应变；h hi i 第第i i分层土的厚度（分层土的厚度（mmmm）。）。又因为又因为所以又有所以又有式中式中a ai i和和E Esisi分别为第分别为第I I层土的压缩系数和压缩模量。层土的压缩系数和压缩模量。（7 7）计算地基的最终沉降量：）计算地基的最终沉降量：式中式中n n为地基沉降计算深度范围内所划分的土层数。为地基沉降计算深度范围内所划分的土层数。建建筑筑地地基基基基础础设设计计规规范范GB50007-2002推推荐荐的的计计算算地地基基最最终终沉沉降降量量的的方方法法，就就是是在在分分层层总
11、总和和法法的的基基础础上上，按按天天然然土土层层界界面面分分层层（以以简简化化由由于于过过多多分分层层所所引引起起的的繁繁琐琐计计算算），并并结结合合大大量量工工程程沉沉降降观观测测值值的的统统计计分分析析，以以沉沉降降计计算算经经验系数验系数s s对地基最终沉降量计件值加以修正。对地基最终沉降量计件值加以修正。1 1采用平均附加应力系数计算沉降量的基本公式采用平均附加应力系数计算沉降量的基本公式第第i i分层土的压缩量可按下式计算：分层土的压缩量可按下式计算：四、规范修正方法规范修正方法 2 2地基沉降计算深度地基沉降计算深度 与与分分层层总总和和法法的的规规定定不不同同，规规范范方方法法规
12、规定定地地基基沉沉降计算深度降计算深度z zn n应符合下式要求：应符合下式要求：式式中中ssi i在在计计算算深深度度范范围围内内，第第i i分分层层土土的的计计算算压缩量，压缩量，mmmm；ssn n由由计计算算深深度度处处向向上上取取厚厚度度为为zz的的土土层层的的计计算压缩量算压缩量mmmm。按按上上式式确确定定的的沉沉降降计计算算深深度度下下如如有有较较软软土土层层时时，尚尚应应向向下下继继续续计计算算，直直至至软软弱弱土土层层中中所所取取规规定定厚厚度度z的计算压缩量满足上式为止。的计算压缩量满足上式为止。当当无无相相邻邻荷荷载载影影响响，基基础础宽宽度度在在1-50m1-50m范
13、范围围内内时时，规规范范规规定定，基基础础中中点点的的地地基基沉沉降降计计算算深深度度也也可可按按下下列列简地公式计算：简地公式计算：式中式中bb基础宽度（基础宽度（m m）,lnblnb为为b b的自然对数值。的自然对数值。在在沉沉降降计计算算深深度度范范围围内内存存在在基基岩岩时时，z zn n可可取取至至基基岩表面为上。岩表面为上。3地基最终沉降量地基最终沉降量 规范推荐的地基最终沉降量计算公式如下：规范推荐的地基最终沉降量计算公式如下：式中式中s地基最终沉降量；地基最终沉降量；s按按分分层层总总和和法法计计算算出出的的地地基基沉沉降降量量（包包括考虑相邻荷载的影响）；括考虑相邻荷载的影
14、响）；s s 沉沉降降计计算算经经验验系系数数，根根据据地地区区沉沉降降观观测测资料及经验确定；资料及经验确定；n地地基基沉沉降降计计算算深深度度范范围围内内所所划划分分的的土土层层数数，一般可按天然土层划分；一般可按天然土层划分；在在实实际际工工程程中中，常常常常会会遇遇到到薄薄压压缩缩层层地地基基、大大范范围围地地下下水水位位下下降降或或地地面面大大面面积积堆堆载载（如如填填土土）引引起起的的沉沉降降计计算算问问题题。在在这这三三种种情情况况中中，地地基基附附加加应应力力z随随深深度度呈呈线线性性分分布布，土土层层压压缩缩时时只只出出现现很很少少的的侧侧向向变变形形，因因而而它它们们与与压
15、压缩缩仪仪中中土土样样的的受受力力和和变变形形条条件件很很接接近近，故故地地基基最最终终沉沉降降量量的的计计算算可可直直接接利利用用侧侧限限条条件件下下的的计计算算公公式式。同同时时，地地基基的的分分层层可可按按天天然土层划分。然土层划分。五、三种特殊情况下的地基沉降计算三种特殊情况下的地基沉降计算 1薄压缩层地基薄压缩层地基 当当基基础础底底面面以以下下可可压压缩缩土土层层的的厚厚度度小小于于或或等等于于基基底底宽宽度度的的12时时，由由于于基基底底阻阻力力和和岩岩层层层层面面阻阻力力对对可可压压缩缩土土层层的的约约束束作作用用，基基底底中中心心点点下下的的附附加加应应力力几几乎乎不不扩扩散
16、散，即即z zpp0 0，土土层层压压缩缩时时只只有有竖竖向向变变形形而而侧侧向向变变形形很很小小，故故根根据据侧侧限限压压缩缩条条件件，地地基基的的最最终终沉降量为：沉降量为：式中式中 h 薄压缩层的厚度；薄压缩层的厚度；z z 附附加加应应力力平平均均值值，近近似似等等于于基基底底附附加加压压力力p0；e1、e2分分别别为为根根据据薄薄压压缩缩层层的的自自重重应应力力平平均均值值c c（即即p1）、c c与与z z之之和和（即即p2），从从土土的的压压缩缩曲曲线线上得到的相应的孔隙比；上得到的相应的孔隙比；a、Es 分别为薄压缩层的压缩系数和压缩模量分别为薄压缩层的压缩系数和压缩模量 2地
17、下水位下降地下水位下降 地地下下水水位位长长时时间间下下降降会会导导致致土土的的自自重重应应力力增增大大。新新增增加加的的这这部部分分自自重重应应力力可可视视为为附附加加应应力力z z，在在原原水水位位与与新新水水位位之之间间，z z呈呈三三角角形形分分布布，在在新新水水位位以以下下z z为为一一常常量量。在在z z的的作作用用之之下下，地地基基将将产产生生新新的的压压缩缩变变形形。可可计计算算原原地地下下水水位位下下某某一一土土层层的的压压缩缩量量，或或在在各各土土层层的的压压缩缩量量求求出出后后，求求其其总总和和即即为为地地面面的下沉量。的下沉量。3大面积地面堆载大面积地面堆载 最最常常见
18、见的的地地面面堆堆载载形形式式是是大大面面积积地地面面填填土土。设设填填土土厚厚度度为为h，重重度度为为，则则作作用用于于天天然然地地面面上上的的堆堆土土荷荷载载为为p0=h。在在天天然然地地面面以以下下，堆堆土土荷荷载载产产生生附附加加应应力力z z=p0，在在填填土土层层本本身身z z呈呈三三角角形形分分布布。由由z z所所产产生生的的地地基基沉沉降降可可按按上上式式计计算算，但但须须注注意意,计计算算自自重重应应力力时时应应从从天天然然地地面面起起算算。此此外外，由由于于填填土土的的厚厚度度和和范范围围往往往往很很大大，沉沉降降计计算算深深度度很很深深，故故地地面面的的下下沉沉量可能是很
19、可观的。量可能是很可观的。1地基最终沉降量计算方法的评价地基最终沉降量计算方法的评价 计计算算最最终终沉沉降降量量的的分分层层总总和和法法和和规规范范方方法法，均均假假设设地地基基土土在在侧侧向向是是不不能能变变形形的的，实实际际上上只只有有在在前前述述三三种种特特殊殊情情况况下下，才才比比较较接接近近于于此此侧侧限限条条件件，否否则则将将得得出出偏偏小小的的沉沉降降值值。所所以以，为为了了弥弥补补不不考考虑虑侧侧向向变变形形而而引引起起计计算算结结果果偏偏小小的的缺缺点点，一一般般取取基基底底中中心心点点下下的的地地基基附附加加应应力力来来计计算算基基础础的的平平均均沉沉降降量量。按按规规范
20、范方方法法计计算算出出的的地地基基沉沉降降值值，还还应应乘乘上上一一个个沉沉降降计计算算经经验验系系数数，以以便便与与实实际际沉沉降值更为接近。降值更为接近。采采用用弹弹性性力力学学公公式式计计算算地地基基表表面面沉沉降降时时，计计算算结结果果往往往往偏偏大大，只只有有在在荷荷载载及及底底面面积积均均较较小小的的情情况况下下，且且无无相邻荷载影响时，其计算结果才较接近于实际。相邻荷载影响时，其计算结果才较接近于实际。六、关于基础沉降计算的讨论关于基础沉降计算的讨论 2粘性土地基的变形特征粘性土地基的变形特征 在在荷荷载载作作用用下下，透透水水性性大大的的无无粘粘性性土土（通通常常指指砂砂土土和
21、和碎碎石石土土），其其压压缩缩过过程程在在很很短短时时间间内内就就可可完完成成，而而透透水水性性小小的的粘粘性性土土，其其压压缩缩过过程程需需要要很很长长时时间间才才能能完完成成。一一般般认认为为，由由建建筑筑物物静静载载引引起起的的地地基基沉沉降降量量，对对无无粘粘性性土土可可认认为为在在施施工工期期间间已已全全部部完完成成；对对低低压压缩缩性性粘粘性性土土，在在施施工工期期间间只只完完成成最最后后沉沉降降量量的的5080；中中等等压压缩缩性性粘粘性性土土为为2040；而高压缩性粘性土仅为；而高压缩性粘性土仅为520。根根据据粘粘性性土土地地基基在在荷荷载载作作用用下下的的变变形形特特征征，
22、可可将将地地基基最终沉降量分成三部分：最终沉降量分成三部分：(1)瞬时沉降瞬时沉降Sd 瞬瞬时时沉沉降降（亦亦称称初初始始沉沉降降）是是指指加加荷荷后后地地基基瞬瞬时时发发生生的的沉沉降降，如如加加荷荷速速率率很很快快的的建建筑筑物物荷荷载载作作用用下下的的地地基基初初始始沉沉降降或或风风力力等等其其他他短短暂暂荷荷载载作作用用下下地地基基的的瞬瞬时时变变形形等等。由由于于基基础础底底面面尺尺寸寸有有限限，地地基基中中会会发发生生剪剪应应变变，特特别别是是靠靠近近基基础础边边缘缘的的应应力力集集中中部部位位。对对于于饱饱和和或或接接近近饱饱和和的的粘粘性性土土，加加荷荷后后土土中中水水还还来来
23、不不及及排排出出，土土的的体体积积还还来来不不及及发发生生变变比比。因因此此，土土体体的的变变形形特特征征是是，由由于于剪剪应变所引起的侧向变形造成了地基的沉降。应变所引起的侧向变形造成了地基的沉降。瞬时沉降瞬时沉降Sd一般采用弹性力学公式计算，即：一般采用弹性力学公式计算，即：式式中中E和和分分别别为为土土的的弹弹性性模模量量和和泊泊松松比比，其其他他符符号意义同上。号意义同上。在在加加荷荷瞬瞬间间，孔孔隙隙水水未未排排出出，土土的的体体积积没没有有变变化化，故故泊泊松松比比=05。弹弹性性模模量量E一一般般为为通通过过室室内内三三轴轴不不排排水水试试验验或或无无侧侧限限压压缩缩试试验验得得
24、到到的的应应力力-应应变变曲曲线线的的初初始始切切线线模模量量或或相相当当于于现现场场荷荷载载条条件件下下的的再再加加荷荷切切线线模量。模量。（2）固结沉降）固结沉降Sc 固结沉降（亦称主固结沉降）是指饱和或接近固结沉降（亦称主固结沉降）是指饱和或接近饱和的粘性土在基础荷载作用下，随着孔隙水的逐饱和的粘性土在基础荷载作用下，随着孔隙水的逐渐挤出，孔隙体积相应减少吐骨架产生变形）所造渐挤出，孔隙体积相应减少吐骨架产生变形）所造成的沉降（固结压密过程）。固结沉降速率取决于成的沉降（固结压密过程）。固结沉降速率取决于孔隙水的排出速率。地基固结沉降计算通常采用分孔隙水的排出速率。地基固结沉降计算通常采
25、用分层总和法，但土的压缩性指标从原始压缩曲线中确层总和法，但土的压缩性指标从原始压缩曲线中确定，从而考虑了应力历史时地基沉降的影响。定，从而考虑了应力历史时地基沉降的影响。（3）次固结沉降）次固结沉降Ss 次次固固结结沉沉降降（亦亦称称次次压压缩缩沉沉降降）是是指指主主固固结结过过程程结结束束后后，在在孔孔隙隙水水压压力力已已经经消消散散、有有效效应应力力不不变变的的情情况况下下，土土的的骨骨架架仍仍随随时时间间继继续续发发生生的的变变形形。这这种种变变形形的的速速率率已已与与孔孔隙隙水水排排出出的的速速率率无无关关。而而主主要要取取决决于于土土骨骨架架本本身身的的蠕蠕变变性质。性质。七、地基
26、沉降与时间的关系七、地基沉降与时间的关系1.1.有效应力原理有效应力原理饱和土的有效应力原理表达形式为饱和土的有效应力原理表达形式为:=+u式中：式中：总应力；总应力；通过土颗粒传递的粒间应力，又称为通过土颗粒传递的粒间应力，又称为有效应力（作用在土骨架的颗粒之间，难以测定）；有效应力（作用在土骨架的颗粒之间，难以测定）；u u 孔隙中的水压力。孔隙中的水压力。上式说明，饱和土中的总应力上式说明，饱和土中的总应力等于等于有效应力有效应力与孔隙水压力与孔隙水压力u u之和。之和。例题：例题：有一有一10M10M厚饱和厚饱和黏黏土层，其下为砂土层，沙土层中有土层，其下为砂土层，沙土层中有承压水。已
27、知其水头高出承压水。已知其水头高出A A点点6M,6M,要在黏土层中开挖要在黏土层中开挖基坑，基坑的开挖深度基坑，基坑的开挖深度H H是多少，才能确保坑底不发是多少，才能确保坑底不发生被承压水顶破生被承压水顶破“突涌突涌”的问题。的问题。H=H=？1010 6 6 沙沙 土土 A 3 例题：例题：有一有一10M10M厚饱和厚饱和黏黏土层，其下为砂土层，沙土层中有土层，其下为砂土层，沙土层中有承压水。已知其水头高出承压水。已知其水头高出A A点点6M,6M,要在黏土层中开挖要在黏土层中开挖基坑，基坑的开挖深度基坑，基坑的开挖深度H H是多少，才能确保坑底不发是多少，才能确保坑底不发生被承压水顶破
28、生被承压水顶破“突涌突涌”的问题。的问题。H=H=？1010 6 6 沙沙 土土 A 3（1）计算）计算A点的自重应力，即总应力点的自重应力，即总应力:A=sat(10-H)=18.9*(10-H)例题：例题：有一有一10M10M厚饱和厚饱和黏黏土层，其下为砂土层，沙土层中有土层，其下为砂土层，沙土层中有承压水。已知其水头高出承压水。已知其水头高出A A点点6M,6M,要在黏土层中开挖要在黏土层中开挖基坑，基坑的开挖深度基坑，基坑的开挖深度H H是多少，才能确保坑底不发是多少，才能确保坑底不发生被承压水顶破生被承压水顶破“突涌突涌”的问题。的问题。H=H=？1010 6 6 沙沙 土土 A 3
29、（2）计算）计算A点的承压水头，即空隙水压力点的承压水头，即空隙水压力:uA=w h =9.81*6 =58.86 例题：例题：有一有一10M10M厚饱和厚饱和黏黏土层，其下为砂土层，沙土层中有土层，其下为砂土层，沙土层中有承压水。已知其水头高出承压水。已知其水头高出A A点点6M,6M,要在黏土层中开挖要在黏土层中开挖基坑，基坑的开挖深度基坑，基坑的开挖深度H H是多少，才能确保坑底不发是多少，才能确保坑底不发生被承压水顶破生被承压水顶破“突涌突涌”的问题。的问题。H=H=？1010 6 6 沙沙 土土 A 3（3）取有效应力为零，也就是：）取有效应力为零，也就是：在在=+u 中，取中，取=
30、0，则则 =u 也就是也就是 18.9*(10-H)=58.86，H=6.886 m 2.一维固结理论一维固结理论 一一维维固固结结是是指指饱饱和和土土层层在在渗渗透透固固结结过过程程中中孔孔隙隙水水只只沿沿一一个个方方向向渗渗流流，同同时时土土颗颗粒粒也也只只朝朝一一个个方方向向位位移移。例例如如当当荷荷载载面面积积远远大大于于压压缩缩土土层层的的厚厚度度时时，地地基基中中的的孔孔隙隙水水主主要要沿沿竖竖向向渗渗流流，此此即即为为一一维维固固结结问问题题。下下面面介介绍绍由由太太沙沙基（基（K.Terzaghi）提出的一维固结理论。提出的一维固结理论。建筑物沉降观测建筑物沉降观测 建建筑筑物
31、物的的沉沉降降观观测测能能反反映映地地基基的的实实际际变变形形以以及及变变形形对对建建筑筑物物的的影影响响程程度度，是是分分析析地地基基事事故故及及判判别别施施工工质质量量的的重重要要依依据据，也也是是验验证证地地基基基基础础设设计计是是否否正正确确的的重重要要资资料料。规规范范GB50007要要求求对对一一级级建建筑筑物物应应在在施施工工期期间间及及使使用用期期间间进进行行沉沉降降观观测测。沉沉降降观观测测的内容主要有以下几点：的内容主要有以下几点：（1）水准基点的设置）水准基点的设置 基基点点设设置置以以保保证证其其稳稳定定可可靠靠为为原原则则，宜宜设设置置在在基基岩岩上上，或或设设在在压
32、压缩缩性性较较低低的的土土层层上上。水水准准基基点点的的位位置置，宜宜靠靠近近观观测测对对象象（距距观观测测对对象象3080m），但但必必须须在在建建筑筑物物所所产产生生的的压压力力影影响响范范围围以以外外。在在一一个个观观测测区区内内，水水准准基基点点不不应应少于三个。少于三个。（2）观测点的设置）观测点的设置 观观测测点点的的布布置置，应应能能全全面面反反映映建建筑筑物物的的变变形形并并结合地质情况确定。数量不宜少于结合地质情况确定。数量不宜少于6个点。个点。观测点宜设在下列各处：观测点宜设在下列各处：物物的的四四周周角角点点、中中点点和和转转角角处处，沿沿建建筑筑物物周周边边每隔每隔10
33、20m可设一点；可设一点；沉沉降降缝缝的的两两侧侧，新新建建与与原原有有建建筑筑物物连连接接处处的的两两侧和伸缩缝的任一侧；侧和伸缩缝的任一侧；宽宽度度大大于于 15m的的建建筑筑物物内内部部承承重重墙墙（柱柱）上上，同时宜设在纵横轴线上；同时宜设在纵横轴线上；重型设备基础和动力基础的四角；重型设备基础和动力基础的四角；有相邻荷载影响处；有相邻荷载影响处；受振源振动影响的区域；受振源振动影响的区域；地基土的压缩性有显著变化处；地基土的压缩性有显著变化处；框架结构每个或部分柱基上；框架结构每个或部分柱基上；沿筏板基础或箱形基础的周边和纵横轴线上。沿筏板基础或箱形基础的周边和纵横轴线上。（3）水准
34、测量）水准测量 为为保保证证测测量量的的精精度度要要求求，宜宜采采用用精精密密水水平平仪仪和和钢钢钢钢尺尺，对对每每一一观观测测对对象象宜宜固固定定测测量量工工具具、固固定定人人员员，观观测测前前应应严严格格检检验验仪仪器器。测测量量精精度度直直采采用用II级级水水准准测测量量，视视线线长长度度宜宜为为2030m；视视线线高度不直低于高度不直低于03m。水准测量应采用闭合法。水准测量应采用闭合法。观测次数和时间，应根据具体情况确定。观测次数和时间，应根据具体情况确定。一般情况下，民用建筑每施工完一层（包括一般情况下，民用建筑每施工完一层（包括地下部分）应观测一次，工业建筑按不同荷地下部分）应观
35、测一次，工业建筑按不同荷载阶段分次观测，但施工期间的观测不应少载阶段分次观测，但施工期间的观测不应少于于4次。建筑物竣工后的观测，第一年不少于次。建筑物竣工后的观测，第一年不少于35次，第二年不少于次，第二年不少于2次，以后每年次，以后每年1次，次，直至下沉稳定为止。直至下沉稳定为止。沉降稳定标准可采用半年沉降不超过沉降稳定标准可采用半年沉降不超过2mm。对于突然发生严重裂缝或大量沉降对于突然发生严重裂缝或大量沉降等特殊情况，则应增加观测次数；遇地下等特殊情况，则应增加观测次数；遇地下水位升降、打桩、地震、洪水淹没现场等水位升降、打桩、地震、洪水淹没现场等情况，应及时观测。当基坑较深时，可考情况，应及时观测。当基坑较深时，可考虑开挖后的回弹观测。观测时应同时记录虑开挖后的回弹观测。观测时应同时记录气象资料。气象资料。土力学土力学第7章 土的抗剪强度 建筑物地基在外荷载作用下，将产生土建筑物地基在外荷载作用下，将产生土 中剪应力和剪切变形。中剪应力和剪切变形。土的抗剪强度土体抵抗剪应力的极限值。土体抵抗剪应力的极限值。土的抗剪强度定义为剪切破坏面上法向总应力的函数土的抗剪强度定义为剪切破坏面上法向总应力的函数 即即 f=tan