《地基沉降計算》PPT課件

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1、第九章土的壓縮性和地基沉降計算§9.1土的壓縮性§9.2地基最終沉降量§9.3地基沉降與時間的關系主要內容1如果在地基上修建建筑物，地基土內各點不僅要承受土體本身的自重應力，而且要承擔由建筑物通過基礎傳遞給地基的荷載產生的附加應力作用，這都將導致地基土體的變形。在附加應力作用下，地基土土體變形，從而將引起建筑物沉降。為什么要研究沉降？基礎的沉降量或者各部位的沉降差過大，那么將影響上部建筑物的正常使用，甚至會危及建筑物的安全。2沉降、不均勻沉降工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。墨西哥某宮殿地基：20多米厚的粘土3由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸沉降

2、、不均勻沉降工程實例概述4長高比過大的建筑物因不均勻沉降墻體產生裂縫47m3915019419917587沉降曲線(mm)中部沉降大——“八”字形裂縫沉降、不均勻沉降工程實例概述5一、基本概念地基土在壓力作用下體積減小的特性稱為土的壓縮性。土體產生壓縮變形的原因有以下三個方面：（1）土粒本身的壓縮變形；（2）孔隙中水和空氣的壓縮變形；（3）孔隙中部分水和空氣被擠出，土粒互相靠攏，孔隙體積變小第一節(jié)土的壓縮性壓縮量的組成固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略不計壓縮量主要組成部分6說明：土的壓縮被認為只是由于孔隙體積減小的結果無粘性土粘性土透水

3、性好，水易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間土的固結：土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程試驗研究表明，在工程實踐中所遇到的壓力（約100～600kPa）作用下，土粒和孔隙中水的壓縮量很小，可以忽略不計。因此，土的壓縮變形主要是由于孔隙減小的緣故，可以用壓力與孔隙體積之間的變化來說明土的壓縮性，并用于計算地基沉降量。7一、壓縮試驗研究土的壓縮性大小及其特征的室內試驗方法，亦稱固結試驗三聯(lián)固結儀用這種儀器進行試驗時，由于剛性護環(huán)所限，試樣只能在豎向產生壓縮，而不能產生側向變形，故稱為單向固結試驗或側限固結試驗。8剛性護環(huán)加壓活塞透水石環(huán)刀底座透水

4、石土樣荷載1.壓縮儀示意圖固結容器：環(huán)刀、護環(huán)、導環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等加壓設備：杠桿比例1:10變形測量設備9Vv0=e0VsVv1=e1VsPVs0VsH0H1S孔隙比e0=P——S——e根據(jù)不同壓力p作用下，達到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，為壓縮曲線2.e-p曲線研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律103.室內壓縮試驗曲線e—p曲線e—logp曲線11同一種土，在不同荷載等級下的壓縮性是不同的。在相同荷載下，不同土的壓縮量或孔隙比減小程度也不同，e-p曲線越陡，土越容易被壓縮。結論：e-p曲線上任意一點的斜率代表了土在對應荷載p時的壓縮性大小。e—p曲線二.壓

5、縮性指標的確定12壓縮系數(shù)：(負號表示隨著壓力P的增加e逐漸減小)1.壓縮系數(shù)——土的壓縮性指標之一壓縮定律：在壓力范圍不大時，孔隙比的減小值與壓力的增加值成正比。土的壓縮系數(shù)表示——單位壓應力引起的孔隙體積變化單位：MPa-1壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高13為了統(tǒng)一標準，實用上采用e-P曲線上P1=100kPa和P2=200kPa所對應的壓縮系數(shù)a1-2。用壓縮系數(shù)評價土的壓縮性根據(jù)a1-2來評價土的壓縮性大?。寒攁1-2<0.1MPa-1時，屬低壓縮性土；當0.1MPa-1?a1-2<0.5MPa-1

6、時，屬中等壓縮性土；當a1-2?0.5MPa-1時，屬高壓縮性土。用壓縮系數(shù)評價土的壓縮性的標準142.壓縮指數(shù)e-logP曲線的后段接近為直線，其斜率Cc稱為壓縮指數(shù)。土的壓縮性指標之二用Cc評價土的壓縮性153.壓縮模量Es土在側限條件下豎向壓應力與豎向總應變的比值，或稱為側限模量說明：土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a愈小，土的壓縮性愈低基本原則——Es越小，土的壓縮性越高。判別標準：Es<4MPa時，稱為高壓縮性土；4MPa?Es?20MPa時，稱為中等壓縮性土；Es?20MPa時，稱為低壓縮性土。16第二節(jié)地基沉降量計算地基沉降量是指地基土壓縮變形達

7、固結穩(wěn)定的最大沉降量。地基沉降有兩方面的原因：一是建筑物荷載在土中產生附加應力，二是土具有壓縮性。地基沉降計算方法有分層總和法、彈性理論法、應力歷史法、應力路徑法等等。分層總和法是目前被廣泛采用的沉降計算方法。17在荷載作用下，土體的沉降通?？梢苑譃槿糠郑海?）瞬時沉降：施加荷載后，土體在很短的時間內產生的沉降。（2）主固結沉降：它是由飽和粘性土在荷載作用下產生的超靜孔隙水壓力逐漸消散，孔隙水排出，孔隙體積減小而產生的。（3）次固結沉降：指孔隙水壓力完全消散，主固結沉降完成后的