土中应力与地基变形

1、1 1 土中自重应力土中自重应力2 2 地基附加应力地基附加应力3 3 地基最终沉降量地基最终沉降量4 4 变形特征与沉降观测变形特征与沉降观测第第3章章 土中应力与地基变形土中应力与地基变形 自重应力和附加应力自重应力和附加应力&由上覆土体自重引起的应力称为土的由上覆土体自重引起的应力称为土的自重应力自重应力。 不引起地基的变形（新沉积土或近期人工充填土除外）。&由建筑物荷载作用引起的应力称为由建筑物荷载作用引起的应力称为附加应力附加应力。 是引起地基变形和破坏的主要原因。土具有压缩性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度均匀沉降（沉降量）不均匀沉降（沉降差）影响结构物的安全和正常

2、使用 cz = z 式中：式中： cz ：竖向自重应力，：竖向自重应力，kPa ：土的天然重度，：土的天然重度，kN/m3 z ：天然地面下深度，：天然地面下深度，m3.2 土中自重应力土中自重应力&假定地基土为假定地基土为均质均质、连续连续、各向同性各向同性的的弹性半空间无限弹性半空间无限 体体。 受自身重力作用，地基土中任意深度受自身重力作用，地基土中任意深度z z处的竖向自重应力处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的重量，等于单位面积上土柱的重量，图图3-13-1，即，即天然地面cz cx cy 11zzcz zcz cz= z 土中土中竖向竖向自重应力自重应力土体中任意深度处的竖向自土体

3、中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的有效重量重应力等于单位面积上土柱的有效重量czcycxK0 由于土的均质连续性，重点是竖向自重应力，因此常称为自重应力，改用符号 c &当深度当深度z z范围内有多层土组成时，则深度范围内有多层土组成时，则深度z z处土的处土的竖向自重应力为各土层竖向自重应力之和，图竖向自重应力为各土层竖向自重应力之和，图3-23-2，即即ninnczizizzz12211.成层土的竖向自重应力成层土的竖向自重应力分层原则：不同土分层；遇地下水分层；天然地面天然地面z1z2z33 2 1 水位面水位面1 z1 1 z1 + 2z2 1 z1 + 2z2 + 3z3

4、 说明：1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层考虑浮力作用采用浮重度2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布 成层土的竖向自重应力成层土的竖向自重应力图图3-2 成层土的竖向自重应力成层土的竖向自重应力地下水位变化对自重应力的影响地下水位变化对自重应力的影响地下水位下降，引起地面沉降；地下水位下降，引起地面沉降；地下水位上升，使地基承载力降低，湿陷性黄土塌陷。地下水位上升，使地基承载力降低，湿陷性黄土塌陷。我国主要城市和地区地下水水情通报我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度）年度） 4 地下水位变化趋势降落漏洞 全国有地下水降落漏斗 188 个， 漏斗面积扩大的有 65 个，扩大6736 平方千米； 漏斗面积缩小的有 57 个，缩小 2175 平方千米。 2005 年华北平原区域，尤其是沧州 - 德州 - 衡水地区，深层地下水降落漏斗面积继续扩大，深度继续加深，河北沧州第承压含水层降落漏斗扩大了 2089 平方千米，最大水位埋深达到 101 米。 例题3-1 绘制自重应力分布图【例【例3-13-1】 某地基土层剖面如某地基土层剖面如图图3-43-4所示，求各所示，求各层土的自重应力并绘制其自重应力分布曲线。层土的自重应力并绘制其自重应力分布曲线。图图3-4 地基土层剖