软土地基与深基础工程 地基应力与沉降

软土地基与深基础工程主要内容一、软土工程性质二、地基处理三、基坑开挖四、桩基础五、地基与基础共同作用一、软土工程性质

1.软土一般工程特性

2.土的本构关系

3.地基应力与沉降

4.地基固结与流变5.地基承载力6.土坡稳定计算3地基应力与沉降3.1概述建筑物地基的两大问题（1）稳定性问题（强度）（2）变形问题（沉降）由于建筑物沉降导致的一些事故（1）建筑物的倾斜（2）地基严重下沉（3）建筑物墙体开裂（4）建筑物基础开裂（1）建筑物的倾斜意大利比萨斜塔苏州市虎丘塔南昌钢铁厂一烟囱（2）地基严重下沉上海展览中心馆上海锦江饭店墨西哥市艺术宫塘沽新港码头仓库美国波特兰仓库上海无线电30厂大楼上海某研究所沉井基础型式类型非常多，如：3.2地基自重应力自重应力：指的是土体本身重量引起的应力。地基内任一点在自重应力作用下的变形，一般说来，已在地质历史过程中完成，所以在建筑物沉降计算中不必考虑。垂直应力：式中为土的重度（kN/m3），为计算点深度。3.2.1自重应力表达式或变化范围水平应力或：无粘性土：式中为静止侧压力系数，粘性土：3.2.2静止侧压力系数：反映地基中水平平向应力的变化的的系数。正常固结砂性土：：正常固结粘性土：：乐氏经验公式：式中为为塑性指数（％）），和分分别为为该土在超固结和和正常固结状态下下的静止侧压力系系数。康夸脱经验公式：：各向异性及结构性性对的的影响：与与、、、、以以及及各向的模量有有关，和应应力路径（的的影响响）也有较大关系系。3.2.3孔隙水压力（中和应力力）（1）地基中存在在时，，用有效应力表示示（如任一深度处处）式中为为浮重度（kN/m3）绝对不透水粘土层内浮托托力可略去不计低透水粘土层内浮托托力较小充分透水土层内浮托力力大（地下水位以以上，毛细张力为为负）（2）地基受到附加荷重重，半透水粘土层层内引起逐渐消散散的超静孔隙压力力，正中和力；反反之，若地面挖土土卸荷，出现负的的中和压力。下覆承压水的半透透水粘土层，有效效应力大大减小，，即浮托力大。（3）（4）有效应力表表示的静止侧压力力系数或3.3附加应应力3.3.1半无限弹性体表面面作用集中力时B氏解(1885)图4－6垂直直及水平集中力作作用于半无限弹性性体直角坐标：圆柱体坐标：3.3.2水平集中力作用于于水平边界面时的的应力解(Cerrut,1882)：3.3.3半无限弹性体内部部作用集中力时（（Mindlin,1936）桩基部分讲3.3.4改进的感应图法，，用来估算地基中中应力的一种简捷捷方法，尤其对不不规则形状基础（（自学）3.4实用沉沉降计算方法地基沉降一般由三三部分组成：加载载时的初始沉降、、固结沉降、次固固结沉降这种分类对粘性土土适合，砂土沉降降只能依靠经验方方法3.4.1曲线形态及前期固固结压力的确定（1）曲曲线的一个优点点是实用压力范围围内试验曲线呈直直线，压缩性指标标不随压力而变，，利于沉降计算。。（2）前期固结压压力（（地质历史上受过过的最大固结压力力）。据将将土分类类正常固结土超固结土欠固结土图4－14卡卡萨格兰地确定的的方法法（3）确定的的方方法最小曲率半径作图图法布氏法图4－15布布麦斯脱确定的的方方法薛氏法图4－16布布麦斯脱确定的的方方法3.4.2根据据前期固结压力计计算固结沉降图4－17确确定正常固结土土现场压缩曲线（1）正常固结土土的沉降计算图4－18确确定超固结土现现场压缩曲线（2）超固结土的的沉降计算图4－19a计计算超固结土土的沉降分两段计算：（4－31）（4－32）（4－33）（4－28）图4－19b计计算超固结土土的沉降土仅受到再压缩（4－34）图4－20计计算欠固结土的的沉降（3）欠固结土（4－35）3.4.3考考虑侧向变形的固固结沉降Skempton等(1957)提出的半经验法法（4－43）（4－42）3.4.4初初始沉降-----Skempton等(1955)提出H>B（4－44a）(B/2)<HB（4－44b）(1)初始沉降的的计算H<(B/2)时，不不考虑侧向变形，，一维(2)弹性参数的的估计(3)塑性区开展展的校正3.4.5次次固结（压缩）沉沉降图4－24次次压缩缩