2013土力学-冯老师-第五章-地基变形计算

土力学SoilMechanics,冯晓腊教授崔德山副教授,第五章地基变形计算,首先看几个地基变形实例,事故1：2009年06月27日6时左右，上海莲花南路罗阳路莲花河畔小区在建的13层住宅楼全部倒塌。,事故2：2008年11月15日15点左右，杭州萧山区风情大道地铁施工工地发生大面积地面塌陷事故。,事故3：比萨斜塔始建于1173年，设计为垂直建造，但是在工程开始后不久，便由于地基不均匀和土层松软而倾斜，1372年完工，塔身倾斜向东南5米多。,事故4：墨西哥某宫殿。沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。地基：20多米厚的软粘土。,Kiss,事故5：由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触,事故6：基坑开挖，引起阳台裂缝,事故7：建筑物过长：长高比7.6:1,2013-10-08，武汉地铁站地基下沉，现10厘米,第一节概述,1、讨论在外加荷载作用下，建筑物产生的最大沉降量和沉降差。,土具有压缩性,荷载作用,地基发生沉降,荷载大小、附加应力,土的压缩特性、欠固结,地基土厚度、结构,一致沉降（沉降量）,差异沉降（沉降差）,2、地基的最终沉降量：在外加荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量（0.005mm/h）,利用颗粒流软件进行地面沉降数值模拟：,初始,最终沉降,变形,3、地基变形计算：土体内的应力分布，土的应力应变关系，变形参数的选取等。工程中进行简化，用经验系数修正计算沉降量。,第二节土的压缩性,1、土的压缩性：土体在压力的作用下，体积变小的性能。,2、土的压缩变形的本质空隙中的水和气体被排出，土粒相互靠拢，土的孔隙体积减小。变形过程与水、气排出的速度有关。,说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果,透水性好，水易于排出,压缩稳定很快完成,透水性差，水不易排出,压缩稳定需要很长一段时间,土的固结：土体在压力作用下，压缩量随时间增长的过程,室内（侧限）压缩试验过程演示,3、土的压缩试验与压缩定律图示有侧限条件下的压缩过程、无侧限条件下的压缩过程,压缩曲线（绘制ep曲线示意图）,研究土在不同压力作用下，孔隙比变化规律,Vve0,Vs1,Vve,Vs1,土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变,土粒高度在受压前后不变,整理,其中,根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线,压缩定律a1-20.1Mpa-1低压缩性土0.1a1-20.5Mpa-1中等压缩性土a1-20.5Mpa-1高压缩性土,e0,p,e,e-p曲线,曲线A压缩性曲线B压缩性,压缩指数，CcCc无量纲，一般在0.11.0之间变化,侧限压缩模量、体积压缩系数是指土在侧限条件下受压时压应力与相应的应变之间的比值,4、土的变形模量（E）：是指土在无侧限压缩条件下，压应力与相应的压缩应变的比值。与压缩模量Es的关系为：,土的K0，参考值一览表；一般情况下EEs，实践中可能出现大于情况。,土的前期固结压力与天然土层的固结状态前期固结压力（p）：土层在地质历史过程中受到过的最大压力（包括自重和外载）一是说明现时固结状态目的：二是预测将来地面沉降,5、先期固结压力,天然土层常见的三种固结状态正常固结土p=sz超固结土psz（河流剥蚀，冰川融化等）欠固结土psz（淤泥、冲填土）,原地面,=1正常固结超固结比OCR=1超固结1欠固结说明OCR或固结状态与土的压缩性的关系及机理,6、前期固结压力的确定用图示方法说明其求解过程即可,7、现场压缩曲线的推