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文档简介

1、土的可压缩性和地基沉降计算,第四章,项目案例,4土的可压缩性和地基沉降计算,问题:沉降2.2米,以及左右两部分有明显的沉降差异。左边的建筑物在1969年加固了。墨西哥宫殿,左图:1709;右图:1622年;基础:由于20多米厚的粘土、接吻、沉降相互作用,导致相邻两座建筑物的上层接触、基坑开挖、阳台裂缝,新建建筑物:引起原有建筑物裂缝,不均匀沉降,导致高层建筑被炸毁和拆除,建筑物外观高度过大,建筑物过长:长度对7.63336901, 4土的可压缩性和地基沉降计算,土的特性(破碎的山,三相),沉降时间效应-沉降速度,可压缩性测试,最终沉降,一维压缩,一维固结,沉降速度,三维固结,修正,复杂条件的计

2、算公式,简化条件,简化条件,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.1土的可压缩性测试方法,4.3地基的最终沉降计算,4.4饱和土的渗流固结理论,概述,4.2一维可压缩性及其指标,更复杂的应力状态?4.1土的可压缩性和地基沉降计算、4.1土的可压缩性测试方法4.2一维可压缩性及其指标4.3地基的最终沉降计算4.4饱和土的渗流固结理论、4 . 1土的可压缩性和地基沉降计算、4 . 1土的可压缩性测试方法、1-侧限压缩试验和应力-应变关系(综述)、水槽4土的可压缩性和地基沉降计算,4.1土的可压缩性测试方法,1,侧限压缩试验和应力应变关系,应力应变关系-粘土为例,非线性弹塑性,侧限变形系数:4土的可压缩

3、性和地基沉降计算,2,3 以2轴和3轴压缩试验和应力应变关系、v、应力应变关系-特定粘土固结排水试验为例,与极限压力相关的非线性弹塑性膨胀、4土的可压缩性和地基沉降计算、4.1土的可压缩性测试方法、3、普遍应力应变关系和构造土壤变形的物理机制(原因),为什么土壤应力稍后会表明这些变形特性?土壤的特殊性、弹性变形、身体变形主要是由于孔隙体积的变化;剪切变形主要是由于土壤颗粒的大小和排列形式的变化。,接触点处的弹性变形弹性弯曲变形粒子滚动的可逆封闭气泡压缩,塑性变形,大孔消失点粒子粉碎粒子的相对滑动平坦粒子破坏,2。土的本构模型,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.1土的可压缩性测试方法,3,共同应

4、力-应变关系和本构模型,4.1土的可压缩性和地基沉降计算,4.1土的可压缩性测试方法和应力-应变关系,4,载荷试验和侧压力测试,自主学习,4土的可压缩性和地基沉降计算4土的可压缩性和地基沉降计算,4.2一维可压缩性及其指标,1,e -曲线,2,e-lg曲线,3,预固结压力,4,现场压实曲线和现场再压实曲线,4土的可压缩性和地基沉降计算,4 固体颗粒、孔隙、体积压缩系数、KPa-1、MPa-1,4土壤的可压缩性和地基沉降计算、4.2一维可压缩性及其指标、1、e-曲线、压缩系数、KPa-1、a1-1 ce A s:超压土壤P1:超压小麦ocrp):p,公式为:测量:e-p曲线或e-lgp曲线单向压

5、缩分层求和方法是半径检查方法。4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,2,地基最终沉降分层求和法,(a)假定基准压力为线性分布(b)附加应力,通过假设弹性理论计算,(c)仅单向沉降发生:横向限制应力状态(d)临时和次要统一沉降(e)适用于低基础面积、浅深度、快速施工。考虑基础回弹:回弹后从基板计算沉降量。地基基础底板大,埋得深,工期长。情况2,已知:地基各土的压缩曲线原状土压缩曲线,2,计算阶段-情况1,4土的压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,2,地基最终沉降分层求和方法,(a)原位地基的自重应力分布计算,(b)软粘土层:z=0.1SZ;普通住房基础:Zn=b(2

6、.5-0.4 lnb);基岩或不可压缩土壤。沉降计算深度,sz底部计算;z基中的计算;z是由基础附加应力p-d引起的,其计算阶段-案例1,4土壤的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,2,地基最终沉降分层求和法,(a)原位地基的自重应力分布计算,(b)地基附加压力p0,(a)地下水标志;各层厚度不得为0.4B或4m。 z明显的土壤变化,适当的小。,(g)每个层的沉降叠加si,(f)计算每个层的沉降量si,SZ,zi,hi,d,2,计算步骤3,计算公式,(a)e-曲线,2,地基最终沉降分层求和方法,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基最终沉降计算,3,计算公式,(a)e-曲线,2

7、,地基最终沉降量分层4.3地基最终沉降计算,2,地基最终沉降分层合法,3,计算公式,超压土,(b)e-LGS曲线计算,考虑地基回弹的沉降计算,条件:正常固结土,e-LGS曲线基础大面积, 无论是回弹、重新压实还是压实,挖掘前地基的自然孔隙比e1i都相对于挖掘前地基高程。三个基准点为e1i状态Hi。4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,2,地基最终沉降分层求和,3,计算公式,各种假设引起的s的误差(例如中点处的附加应力值,s,较大;有限压缩使计算值变小。基础不均匀性引起的错误等。软粘土(应力集中)s较小, S1硬粘土(应力扩散)s较大, S1,沉降经验修正系数,4土的可压缩性和

8、地基沉降计算,4.3地基最终沉降计算,2,地基最终沉降分层求和,4,结果修正,地基4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,2,地基最终沉降层求和方法,4,结果修正,0zi,0z (I-1),Ai,s=1.4-0.2,(1) 计算深度确定分层界面以计算各层沉降基础总沉降、自重应力基准压力基准附加应力附加应力、结果修正、4土的可压缩性和地基沉降计算、4.3地基最终沉降计算、2、地基最终沉降分层求和方法、3 . 地基沉降计算中的问题、4土的可压缩性和地基沉降计算、4.3地基的最终沉降计算、3、单向分层合法评价、2、砂土地基沉降计算、1、粘土地基沉降计算、1、粘土地基沉降计算、地基压力

9、下粘性土地基沉降s是由3个不同原因引起的:二次固结沉降Ss此变形速度与气动消失的速度无关,取决于同时包含剪切变形和体变形的土壤蠕变特性。在初始沉降(瞬时沉降)Sd有限范围的外部载荷下,地基由横向位移(即剪切变形)引起。,主固结沉降(渗流固结沉降)Sc是由超孔隙水压力逐渐转化为有效应力而产生的土渗透固结变形引起的。基础变形的主要部分。4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,3 .地基沉降计算中的问题,t,s,si:初始瞬时沉降,Ss:统一沉降,Sc:主固结沉降,1,粘土地基的沉降计算,3。地基沉降计算的问题,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,自主学习,(见p

10、136-140),2,沙地基础沉降计算,现场试验,沙地基础沉降速度较快,大部分沉降在建设中完成,使用期限沉降一般不大。难以获取代表性土壤样本,标准渗透测试静态渗透测试加载板测试,Schmertman (xuemaideman)推荐的简单算法(P142)经验公式为基础的估计方法(P126,公式4-16),3。地基沉降计算中的问题,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.3地基的最终沉降计算,方法:特征:问题:现场冻结取样单向分层合计方法s s,3,单向分层合计方法的评价,层基础计算;您可以计算不同形状基准(杆、力矩、圆)的不同分布的基准压力。参数测试方法很简单。积累了几十年的应用经验,适当地修改了。,

11、(1)预设假设:(2)雨水点:iii。假设地基沉降计算中的问题、4土的可压缩性和地基沉降计算、4.3地基的最终沉降计算、(a)基准压力为线性分布(b)附加应力的弹性理论计算、(c)仅发生单向沉降:横向限制应力状态(d)仅计算统一沉降、瞬时沉降和二次统一沉降(e) (4)e-p曲线与e-lgp曲线的比较:前苏联无法确定现场土壤压缩曲线。不区分其他固结状态。计算结果小,e-,E-lgr,需要平均校正,3,单向分层求和法评价,3。 地基沉降计算中的问题、4土的可压缩性和地基沉降计算、4.3地基的最终沉降计算、工作:利用练习4-2、4-3,4.2 Es1-2计算沉降计算经验系数计算失败系数s粗砂可以从第一层计算为4.3 D=1.5m。沉降计算经验修正系数,作业,4-6 4-7 (1),(2),(3),(4),(6),4土的压缩性和地基沉降计算,1,单一土的一维压缩问题,2,固结沉降的程度?问题:4土的可压缩性和地基沉降计算,4.4饱和土的渗流固结理论,不可压缩层,可压缩层,p,4土的可压缩性和地基沉降计算,4.4饱和土的渗流固结理论,一维渗流固结理论一维渗流固结理论(Te

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