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1、地基沉降量計(jì)算地基變形在其表面形成的垂直變形量稱為建筑物的沉降量。在外荷載作用下地基土層被壓縮達(dá)到穩(wěn)定時(shí)基礎(chǔ)底面的沉降量稱為地基最終沉降量。一、分層總和法計(jì)算地基最終沉降量計(jì)算地基的最終沉降量,目前最常用的就是分層總和法。(一)基本原理該方法只考慮地基的垂向變形,沒(méi)有考慮側(cè)向變形,地基的變形同室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)中的情況基本一致,屬一維壓縮問(wèn)題。地基的最終沉降量可用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)確定的參數(shù)(ei、Es、a)進(jìn)行計(jì)算,有:變換后得:或式中:S--地基最終沉降量(mm);e1--地基受荷前(自重應(yīng)力作用下)的孔
2、隙比;e2--地基受荷(自重與附加應(yīng)力作用下)沉降穩(wěn)定后的孔隙比;H--土層的厚度。計(jì)算沉降量時(shí),在地基可能受荷變形的壓縮層范圍內(nèi),根據(jù)土的特性、應(yīng)力狀態(tài)以及地下水位進(jìn)行分層。然后按式(4-9)或(4-10)計(jì)算各分層的沉降量Si。最后將各分層的沉降量總和起來(lái)即為地基的最終沉降量:地基沉降量計(jì)算地基變形在其表面形成的垂直變形量稱為建筑物的沉降量。在外荷載作用下地基土層被壓縮達(dá)到穩(wěn)定時(shí)基礎(chǔ)底面的沉降量稱為地基最終沉降量。一、分層總和法計(jì)算地基最終沉降量計(jì)算地基的最終沉降量,目前最常用的就是分層總和法。(
3、一)基本原理該方法只考慮地基的垂向變形,沒(méi)有考慮側(cè)向變形,地基的變形同室內(nèi)側(cè)限壓縮試驗(yàn)中的情況基本一致,屬一維壓縮問(wèn)題。地基的最終沉降量可用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)確定的參數(shù)(ei、Es、a)進(jìn)行計(jì)算,有:變換后得:或式中:S--地基最終沉降量(mm);e1--地基受荷前(自重應(yīng)力作用下)的孔隙比;e2--地基受荷(自重與附加應(yīng)力作用下)沉降穩(wěn)定后的孔隙比;H--土層的厚度。計(jì)算沉降量時(shí),在地基可能受荷變形的壓縮層范圍內(nèi),根據(jù)土的特性、應(yīng)力狀態(tài)以及地下水位進(jìn)行分層。然后按式(4-9)或(4-10)計(jì)算各分層的沉降
4、量Si。最后將各分層的沉降量總和起來(lái)即為地基的最終沉降量:(二)計(jì)算步驟1)劃分土層如圖4-7所示,各天然土層界面和地下水位必須作為分層界面;各分層厚度必須滿足Hi≤0.4B(B為基底寬度)。2)計(jì)算基底附加壓力p03)計(jì)算各分層界面的自重應(yīng)力σsz和附加應(yīng)力σz;并繪制應(yīng)力分布曲線。4)確定壓縮層厚度滿足σz=0.2σsz的深度點(diǎn)可作為壓縮層的下限;對(duì)于軟土則應(yīng)滿足σz=0.1σsz;對(duì)一般建筑物可按下式計(jì)算zn=B(2.5-0.4lnB)。5)計(jì)算各分層加載前后的平均垂直應(yīng)力p1=σsz;p2=σ
5、sz+σz6)按各分層的p1和p2在e-p曲線上查取相應(yīng)的孔隙比或確定a、Es等其它壓縮性指標(biāo)7)根據(jù)不同的壓縮性指標(biāo),選用公式(4-9)、(4-10)計(jì)算各分層的沉降量Si8)按公式(4-11)計(jì)算總沉降量S。分層總和法的具體計(jì)算過(guò)程可參例題4-1。例題4-1已知柱下單獨(dú)方形基礎(chǔ),基礎(chǔ)底面尺寸為2.5×2.5m,埋深2m,作用于基礎(chǔ)上(設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處)的軸向荷載N=1250kN,有關(guān)地基勘察資料與基礎(chǔ)剖面詳見(jiàn)下圖。試用單向分層總和法計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)最終沉降量。解:按單向分層總和法計(jì)算(1)計(jì)算地基土的自
6、重應(yīng)力。z自基底標(biāo)高起算。當(dāng)z=0m,σsD=19.5×2=39(kPa)z=1m,σsz1=39+19.5×1=58.5(kPa)z=2m,σsz1=58.5+20×1=78.5(kPa)z=3m,σsz1=78.5+20×1=98.5(kPa)z=4m,σsz1=98.5+(20-10)×1=108.5(kPa)z=5m,σsz1=108.5+(20-10)×1=118.5(kPa)z=6m,σsz1=118.5+18.5×1=137(kPa)z=7m,σsz1=137+18.5×1=155.5(
7、kPa)(2)基底壓力計(jì)算?;A(chǔ)底面以上,基礎(chǔ)與填土的混合容重取γ0=20kN/m3。(3)基底附加壓力計(jì)算。(4)基礎(chǔ)中點(diǎn)下地基中豎向附加應(yīng)力計(jì)算。?用角點(diǎn)法計(jì)算,L/B=1,σzi=4Ksi·p0,查附加應(yīng)力系數(shù)表得Ksi。(5)確定沉降計(jì)算深度zn考慮第③層土壓縮性比第②層土大,經(jīng)計(jì)算后確定zn=7m,見(jiàn)下表。例題4-1計(jì)算表格1z(m)zB/2Ksσz(kPa)σsz(kPa)σz/σsz(%)zn(m)0123456700.81.62.43.24.04.85.60.25000.19990.1
8、1230.06420.04010.02700.01930.0148201160.790.2951.6232.2421.7115.5211.903958.578.598.8108.5118.5137155.5 29.7118.3211.337.6 按7m計(jì)(6)計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)最終沉降量。利用勘察資料中的e-p曲線,求按單向分層總和法公式計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。 例題4-1計(jì)算表格2z?(m)(kPa)(kPa)H(cm)自重應(yīng)力平均值(kPa)附加