土建工程与基础课件14次课4.2地基中的应力与变形

1、第4章 地基与基础4.4.2 2 地基中的应力与变形地基中的应力与变形 土体在自身重力、建筑物荷载、交通荷载土体在自身重力、建筑物荷载、交通荷载或其他因素或其他因素( (如地下水渗流、地震等如地下水渗流、地震等) )的作的作用下，均可产生土中应力。用下，均可产生土中应力。 土中应力将引起土体或地基的变形，使土土中应力将引起土体或地基的变形，使土工建筑物工建筑物( (如路堤、土坝等如路堤、土坝等) )或建筑物或建筑物( (如房如房屋、桥梁、涵洞等屋、桥梁、涵洞等) )发生沉降、倾斜以及水发生沉降、倾斜以及水平位移。平位移。 1自重应力自重应力成层土中竖向自重应力沿深度的分布图成层土中竖向自重应力

2、沿深度的分布图2 2基底压应力基底压应力 基底压力是作用于基础底面上的荷载基底压力是作用于基础底面上的荷载效应，它与荷载的大小和分布、基础效应，它与荷载的大小和分布、基础的刚度、基础的埋置深度以及地基土的刚度、基础的埋置深度以及地基土的性质等多种因素有关。的性质等多种因素有关。3 3基底附加应力基底附加应力4 4土中附加应力土中附加应力均布条形荷载作用下地基中的附加应力均布条形荷载作用下地基中的附加应力均布条形荷载作用下地基中的附加应力均布条形荷载作用下地基中的附加应力1压缩曲线和压缩指标压缩曲线和压缩指标 土的压缩系数（soil compression coefficient）：土在有侧限条

3、件下受压时,在压力变化不大范围内,孔隙比的变化值(减量)与压力的变化值(增量)的比值。可用压缩曲线求得。 压缩模量es ：完全侧限条件下、竖向附加应力与相应应变增量之比值。 dpdeaaees01地基的最终沉降量地基的最终沉降量 地基的最终沉降量地基的最终沉降量s计算公式：计算公式：0-111()nssiiiiisipssz az ae地基压缩层的计算厚度地基压缩层的计算厚度zn：指基础底面至压缩层下限深度。按规范：指基础底面至压缩层下限深度。按规范规定确定规定确定地基沉降计算分层示意图地基沉降量例题基础底面尺寸基础底面尺寸4.8m4.8m2 23.2m3.2m2 2，埋深埋深1.5m1.5m

4、，传至地面的中心荷载，传至地面的中心荷载f f=1800=1800 knkn，地基的土层分层及各，地基的土层分层及各层土的侧限压缩模量（相应于自层土的侧限压缩模量（相应于自重应力至自重应力加附加应力重应力至自重应力加附加应力段）如图所示，持力层的地基承段）如图所示，持力层的地基承载力为载力为f fk k=180=180 kpakpa，计算基础中点，计算基础中点的最终沉降。的最终沉降。 （1）基底附加压力 （2）取计算深度为8 m，计算过程见表4-7，计算沉降量为123.4 mm。 （3）确定沉降计算深度zn根据b=3.2 m查表4-4 上可得dz0.6 m相应于往上取dz厚度范围（即 7.48.0 m深度范围）的土层计算沉降量为 l.3 mm0.025123.4 mm=3.08 mm，满足要求，故沉降计算深度可取为8 m。 （4）确定修正系数s 由于p00.75fk=135 kpa，查 表表4-3 得： s =1.04 （5）计算基础中点最终沉降量s 例题有一仓库，面积为12.5x12.5m，堆荷为100kpa，地基剖面见图。从粘土层中心部位取试样做室内压缩试验得到压缩曲线如图所示。土样的初始孔隙比 为0.6