基础工程学基础工程学 (8).pdf

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基础工程学2 天然土的基本特性2.3 土的沉降变形本节脉络土的变形危害土的变形破坏案例土的变形分析方法变形机理土的变形评价指标变形计算方法浅基础分层法深大基础应力扩散法墨西哥城的下沉特诺奇提特兰Tenochtitlan（1344-1521）阿兹特克帝国的首都，今日墨西哥城的原型墨西哥城的下沉南水北调工程的意义南水北调中线河南淅川陶岔渠首全貌地基沉降变形机理土颗粒的压缩基本可以忽略水的压缩基本可以忽略气体压缩土体弹性变形成因气体排出、颗粒重组土体变形的重要组成土的沉降变形分析沉降过程模拟状态1=+P状态1：初始变形1=1+11土的沉降变形分析沉降过程模拟状态1=+P状态2：变形继续增长，孔隙减小2=1+22状态2=+=1 20=2 10=+2(+1)+0=2 11+0=+=1 20土的变形分析方法土的侧限压缩试验砝码盘侧限压缩盒控制系统=+=+tPS(e)p1s1p2s2p3s3e0e1e2e3土的变形评价e-p曲线1221压缩系数(kPa-1)=1 22 1侧限压缩模量(kPa)=1+0=1+0Skempton A.W.(1944):Note on the Compressibility of Clays,Q.J.Geological Society.Vol.100,pp.119-135土的变形评价e-log p曲线优势有较长的一直线段能反映土的应力历史评价指标压缩指数(kPa-1)=回弹指数(kPa).=tan=tan土体压缩性评价12 0.1 15低压缩性0.1 12 0.50.2 0.44 15中压缩性12 0.5 0.4 4高压缩性 L/bz/b11.21.41.61.82345610条形0 01111111111110 0.1 10.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.9960.9960 0.2 20.96 0.968 0.972 0.972 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.9760.9760 0.3 30.892 0.9120.92 0.928 0.928 0.932 0.936 0.936 0.936 0.936 0.9360.9360 0.4 40.8 0.828 0.8480.86 0.864 0.8720.880.880.880.880.880.880 0.5 50.70.74 0.7640.78 0.7920.8 0.812 0.816 0.816 0.8160.820.820 0.6 60.608 0.652 0.684 0.704 0.716 0.728 0.748 0.752 0.756 0.756 0.7560.7560 0.7 70.524 0.568 0.604 0.628 0.644 0.656 0.684 0.692 0.696 0.696 0.6960.6960 0.8 80.448 0.496 0.532 0.5680.58 0.592 0.628 0.6360.640.640.640.640 0.9 90.388 0.432 0.468 0.496 0.516 0.532 0.572 0.584 0.588 0.592 0.5920.5921 10.3360.38 0.4120.44 0.4640.48 0.5240.54 0.544 0.548 0.5480.5481 1.1 10.292 0.332 0.368 0.392 0.416 0.432 0.4840.5 0.504 0.508 0.5120.5121 1.2 20.256 0.292 0.324 0.352 0.372 0.392 0.444 0.464 0.472 0.472 0.4760.4761 1.3 30.2280.26 0.288 0.316 0.336 0.356 0.408 0.4280.44 0.444 0.4480.4481 1.4 40.2 0.2320.26 0.284 0.3040.32 0.3760.4 0.408 0.4160.420.421 1.5 50.18 0.208 0.232 0.256 0.276 0.292 0.348 0.372 0.384 0.388 0.3960.3961 1.6 60.16 0.188 0.212 0.232 0.252 0.268 0.324 0.3480.36 0.368 0.3720.3761 1.7 70.144 0.168 0.192 0.212 0.228 0.2440.3 0.3240.34 0.344 0.3520.3561 1.8 80.132 0.152 0.172 0.192 0.208 0.224 0.2760.280.32 0.328 0.3360.3361 1.9 90.120.140.16 0.176 0.192 0.2080.02 0.2880.3 0.3080.320.322 20.108 0.128 0.1440.16 0.176 0.1920.24 0.268 0.284 0.292 0.3040.3042 2.1 10.1 0.116 0.132 0.148 0.164 0.176 0.224 0.252 0.2680.28 0.2880.2922 2.2 20.092 0.108 0.124 0.136 0.152 0.164 0.2120.24 0.256 0.264 0.2760.282 2.3 30.0840.1 0.112 0.1280.14 0.152 0.196 0.224 0.244 0.252 0.2640.2682 2.4 40.076 0.092 0.104 0.116 0.1280.14 0.184 0.212 0.2320.24 0.2560.2562 2.5 50.072 0.084 0.096 0.1080.12 0.132 0.1720.20.22 0.228 0.2440.2483 30.0520.06 0.0680.08 0.088 0.096 0.132 0.156 0.172 0.184 0.2040.2083 3.5 50.036 0.044 0.0520.06 0.064 0.0720.1 0.1240.14 0.152 0.1720.184 40.028 0.0360.04 0.044 0.052 0.0560.080.1 0.112 0.124 0.1480.1564 4.5 50.024 0.028 0.032 0.0360.04 0.044 0.0640.08 0.096 0.104 0.1280.145 50.02 0.024 0.028 0.028 0.032 0.036 0.052 0.0680.08 0.088 0.1120.1286 60.012 0.0160.020.02 0.024 0.024 0.036 0.048 0.056 0.068 0.0880.1047 70.008 0.012 0.012 0.016 0.0160.02 0.028 0.036 0.044 0.052 0.0720.0928 80.008 0.008 0.012 0.012 0.012 0.0160.02 0.028 0.0360.04 0.0560.089 90.004 0.008 0.008 0.008 0.012 0.012 0.016 0.024 0.028 0.032 0.0480.0721 10 00.004 0.004 0.008 0.008 0.008 0.008 0.0160.02 0.024 0.0280.040.064地基沉降计算方法最终沉降量计算公式必要参数平均附加应力系数平均压缩模量经验系数JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范4.3.1：“当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基上，以及相邻跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时,均应计算其沉降。”=1=10 1 1=1 =100d L/bz/b11.21.41.61.82345610条形0 01111111111110 0.1 10.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.9960.9960 0.2 20.96 0.968 0.972 0.972 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.9760.9760 0.3 30.892 0.9120.92 0.928 0.928 0.932 0.936 0.936 0.936 0.936 0.9360.9360 0.4 40.8 0.828 0.8480.86 0.864 0.8720.880.880.880.880.880.880 0.5 50.70.74 0.7640.78 0.7920.8 0.812 0.816 0.816 0.8160.820.820 0.6 60.608 0.652 0.684 0.704 0.716 0.728 0.748 0.752 0.756 0.756 0.7560.7560 0.7 70.524 0.568 0.604 0.628 0.644 0.656 0.684 0.692 0.696 0.696 0.6960.6960 0.8 80.448 0.496 0.532 0.5680.58 0.592 0.628 0.6360.640.640.640.640 0.9 90.388 0.432 0.468 0.496 0.516 0.532 0.572 0.584 0.588 0.592 0.5920.5921 10.3360.38 0.4120.44 0.4640.48 0.5240.54 0.544 0.548 0.5480.5481 1.1 10.292 0.332 0.368 0.392 0.416 0.432 0.4840.5 0.504 0.508 0.5120.5121 1.2 20.256 0.292 0.324 0.352 0.372 0.392 0.444 0.464 0.472 0.472 0.4760.4761 1.3 30.2280.26 0.288 0.316 0.336 0.356 0.408 0.4280.44 0.444 0.4480.4481 1.4 40.2 0.2320.26 0.284 0.3040.32 0.3760.4 0.408 0.4160.420.421 1.5 50.18 0.208 0.232 0.256 0.276 0.292 0.348 0.372 0.384 0.388 0.3960.3961 1.6 60.16 0.188 0.212 0.232 0.252 0.268 0.324 0.3480.36 0.368 0.3720.3761 1.7 70.144 0.168 0.192 0.212 0.228 0.2440.3 0.3240.34 0.344 0.3520.3561 1.8 80.132 0.152 0.172 0.192 0.208 0.224 0.2760.280.32 0.328 0.3360.3361 1.9 90.120.140.16 0.176 0.192 0.2080.02 0.2880.3 0.3080.320.322 20.108 0.128 0.1440.16 0.176 0.1920.24 0.268 0.284 0.292 0.3040.3042 2.1 10.1 0.116 0.132 0.148 0.164 0.176 0.224 0.252 0.2680.28 0.2880.2922 2.2 20.092 0.108 0.124 0.136 0.152 0.164 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10.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.996 0.9960.9960 0.2 20.96 0.968 0.972 0.972 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.976 0.9760.9760 0.3 30.892 0.9120.92 0.928 0.928 0.932 0.936 0.936 0.936 0.936 0.9360.9360 0.4 40.8 0.828 0.8480.86 0.864 0.8720.880.880.880.880.880.880 0.5 50.70.74 0.7640.78 0.7920.8 0.812 0.816 0.816 0.8160.820.820 0.6 60.608 0.652 0.684 0.704 0.716 0.728 0.748 0.752 0.756 0.756 0.7560.7560 0.7 70.524 0.568 0.604 0.628 0.644 0.656 0.684 0.692 0.696 0.696 0.6960.6960 0.8 80.448 0.496 0.532 0.5680.58 0.592 0.628 0.6360.640.640.640.640 0.9 90.388 0.432 0.468 0.496 0.516 0.532 0.572 0.584 0.588 0.592 0.5920.5921 10.3360.38 0.4120.44 0.4640.48 0.5240.54 0.544 0.548 0.5480.5481 1.1 10.292 0.332 0.368 0.392 0.416 0.432 0.4840.5 0.504 0.508 0.5120.5121 1.2 20.256 0.292 0.324 0.352 0.372 0.392 0.444 0.464 0.472 0.472 0.4760.4761 1.3 30.2280.26 0.288 0.316 0.336 0.356 0.408 0.4280.44 0.444 0.4480.4481 1.4 40.2 0.2320.26 0.284 0.3040.32 0.3760.4 0.408 0.4160.420.421 1.5 50.18 0.208 0.232 0.256 0.276 0.292 0.348 0.372 0.384 0.388 0.3960.3961 1.6 60.16 0.188 0.212 0.232 0.252 0.268 0.324 0.3480.36 0.368 0.3720.3761 1.7 70.144 0.168 0.192 0.212 0.228 0.2440.3 0.3240.34 0.344 0.3520.3561 1.8 80.132 0.152 0.172 0.192 0.208 0.224 0.2760.280.32 0.328 0.3360.3361 1.9 90.120.140.16 0.176 0.192 0.2080.02 0.2880.3 0.3080.320.322 20.108 0.128 0.1440.16 0.176 0.1920.24 0.268 0.284 0.292 0.3040.3042 2.1 10.1 0.116 0.132 0.148 0.164 0.176 0.224 0.252 0.2680.28 0.2880.2922 2.2 20.092 0.108 0.124 0.136 0.152 0.164 0.2120.24 0.256 0.264 0.2760.282 2.3 30.0840.1 0.112 0.1280.14 0.152 0.196 0.224 0.244 0.252 0.2640.2682 2.4 40.076 0.092 0.104 0.116 0.1280.14 0.184 0.212 0.2320.24 0.2560.2562 2.5 50.072 0.084 0.096 0.1080.12 0.132 0.1720.20.22 0.228 0.2440.2483 30.0520.06 0.0680.08 0.088 0.096 0.132 0.156 0.172 0.184 0.2040.2083 3.5 50.036 0.044 0.0520.06 0.064 0.0720.1 0.1240.14 0.152 0.1720.184 40.028 0.0360.04 0.044 0.052 0.0560.080.1 0.112 0.124 0.1480.1564 4.5 50.024 0.028 0.032 0.0360.04 0.044 0.0640.08 0.096 0.104 0.1280.145 50.02 0.024 0.028 0.028 0.032 0.036 0.052 0.0680.08 0.088 0.1120.1286 60.012 0.0160.020.02 0.024 0.024 0.036 0.048 0.056 0.068 0.0880.1047 70.008 0.012 0.012 0.016 0.0160.02 0.028 0.036 0.044 0.052 0.0720.0928 80.008 0.008 0.012 0.012 0.012 0.0160.02 0.028 0.0360.04 0.0560.089 90.004 0.008 0.008 0.008 0.012 0.012 0.016 0.024 0.028 0.032 0.0480.0721 10 00.004 0.004 0.008 0.008 0.008 0.008 0.0160.02 0.024 0.0280.040.064本页数据来源：JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范平均压缩模量和附加应力面积等效沉降的概念=1S=(MPa)附加应力2.54.07.015.020.00 01.41.31.00.40.20 0.75 01.11.00.70.40.2=深大基础沉降计算方法桩底分层总和法JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范5.3.12：“当桩基为端承桩或桩端平面内桩的中距大于桩径(或边长)的6倍时,桩基的总沉降量可取单桩的沉降量。在其他情况下,按本规范第4.3.4条的规定按墩台基础计算群桩的沉降量,并应计入桩身压缩量。”桩身压缩量=2地下水与地基沉降示例57.0kPa80.1kPa103.1kPa150.1kPa194.1kPa初始自重应力98.8kPa121.8kPa146.8kPa190.8kPa降水后自重应力改变量18.7kPa18.7kPa3.3kPa3.3kPa本节小结墨西哥城的下沉启示南水北调工程的意义土的变形机理及评价指标地基沉降计算方法概述

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