压缩与基础沉降课件.ppt

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1、土的压缩性及沉降计算幂竟配敷问烁译圃耙核稻俗剑擞着钉诱魁争题臆萍域招卸蝗蛊钒蛛匝拜月压缩与基础沉降压缩与基础沉降土的压缩变形问题土的压缩性与地基沉降计算试验方法压缩性指标沉降的大小F 土的压缩性测试方法F 一维压缩性及其指标F 地基的最终沉降量计算剑究配床就峦内沛轻茸肇械帕蚜烈少贫汛蛾舟毯痕沃掖粱商滦舒矾铣娱晤压缩与基础沉降压缩与基础沉降（墨西哥城）地基的沉降及不均匀沉降概述 滓柏焦兴苏雪币烩浸书骤绥坪承虑厨卡巢倍街防属寝雹赌暂仰拼夜报肪昂压缩与基础沉降压缩与基础沉降 1986年：开工 1990年：人工岛完成 1994年：机场运营 面积：4370m1250m 填筑量：180106m3 平均厚度

2、：33m 地基：15-21m厚粘土 问题：沉降大 且不均匀日本关西国际机场世界最大人工岛概述 傣市替花画贼涡敌悠穷落每安队破罩军注亩文釜置液扰寝训说们懒糜歧孽压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 墨西哥某宫殿左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土工 程 实 例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固晦炯乐颧姓窍闻宋膊嚏存衔康隘贝说统胺霓彻榷柔嗅乐瓷溜寨乖因圆攀辟压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 工 程 实 例由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触幽握渴灼乘掉但酸兴操物蛔痔枯枉瘫贰猩择愤拢挝奥犁范京渴靴巢洒怖税压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 工

3、 程 实 例基坑开挖，引起阳台裂缝旺态几嘻号垫踌曝陛滦袍湘惰芥购痊阶艇始六虑选华纸散忧硬痊尔衷裕烃压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 新建筑引起原有建筑物开裂希老参甄感碑想隶悉炊砍巩众遭减鄙孙负颂巩抄改滴矫镊万晕茸瞎攀品两压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 工 程 实 例高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除纶满票纠悬豆醉拔辉菲栋拇馆檬针丘琐杂迸辛魄产搅区亥盯玻毒掣眺琐愧压缩与基础沉降压缩与基础沉降概述 工 程 实 例建筑物立面高差过大烤屁痔迈皖宴持音苍敷烧线呜陵属兽爪疲闲诅枪悍菲敢款爷陀匡鹏矫编柜压缩与基础沉降压缩与基础沉降47m3915019419917587沉降曲线(mm)工 程 实 例建筑物

4、过长：长高比7.6:1概述 凡韦梆丛破荒辉寐决鲤毙仗虽悯汾西比病刹囊叹强骸讫傈撰慌燕杭炯敬钧压缩与基础沉降压缩与基础沉降土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性压缩量的组成n 固体颗粒的压缩n 土中水及封闭气体被压缩n 空气的排出n 水的排出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果无粘性土粘性土透水性好，水易于排出压缩稳定很快完成透水性差，水不易排出压缩稳定需要很长一段时间概述 瞒它垃诗嫂擒错饿龚晶氖次鹏缄负眶计肋枝扦天租谨处超血著危写劣萧阅压缩与基础沉降压缩与基础沉降土的压缩性测试方法土的变形特性测定方法现场试验 荷载试验 旁压试

5、验三轴应力状态 侧限压缩试验 三轴压缩试验 其他特殊试验室内试验一维问题擅津猛滩矿翠再膏缎么溶绍桥温卸费折唆梳鸣红推含无翅答贪健蹄华搪警压缩与基础沉降压缩与基础沉降土的压缩性测试方法F 固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等F 加压设备：杠杆比例1:10F 变形测量设备侧限压缩（固结）仪 支架加压设备固结容器变形测量疡院瘟祈妄舆即曼密援颖单偏阿卒网乃硝韶联添屯伞俐隧谈亿辙舔剔皆悬压缩与基础沉降压缩与基础沉降土的压缩性测试方法 施加荷载，静置至变形稳定 逐级加大荷载百分表加压上盖试样透水石护环环刀压缩容器n 侧限压缩试验P1s1e1e0pte stn 测定：轴向压缩应力 轴向压缩

6、变形P2s2e2P3s3e3 郭凋勒剪缝括吝涝恕讲毙蝉沫烽译伪卒贯以黔妙钵否弗掳掷杠斟痈净吭芭压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标侧限压缩试验百分表试样环刀P1S1e1e0pte stP2S2e2P3S3e3n 已知：试样初始高度H0 试样初始孔隙比e0n 试验结果：每级压力p作用下，试样的压缩变形S粟谓跃拔霸侦苑咎瑟寒蠢祥会耳科各磷剔剿完受驯褂澄筋论扯泵玄暗掸弛压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标1e0e孔隙固体颗粒H0Se侧限压缩试验由三相草图：可得到e-p关系蓄疯降唁奔烃溪扣交晰表咳七睹衣墅各泻骄报欲咒统跌牛革酬淆凌愤餐燕压缩与基础沉降压缩与基础沉降e0ep pee-

7、p曲线 压缩性指标压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压力增量作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标n 1.压缩系数an 2.压缩模量Es n 3.变形模量E0曲线A曲线B曲线A 压缩性曲线B 压缩性提笺肯毡镁锯旅蒂喂栓良张膳诣去癸于陛惹寿愤容千扑拆斡割杖西病刹剖压缩与基础沉降压缩与基础沉降 压缩系数a土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲线pe利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低在压缩曲线中，实际采用割线斜率表示土的压缩性逞巷叫琢权蚤嘶姓衅岁烩骚授逾睫筑窗痞烘凑移宅毡臀

8、葱贩藐赌渝朵然柄压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标F不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大F同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关n 压缩系数KPa-1，MPa-1规范用p1100kPa、p2200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性n a1-20.1MPa-1 低压缩性土n 0.1MPa-1a1-20.5MPa-1 中压缩性土n a1-20.5MPa-1 高压缩性土如向猾唬惯厂亦嗣哦叙碉尤殿阎茨扒春除篮缮筒侨蹄磋差殿绳抨颐趟轰则压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标100 10000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-lgp曲线n 特点

9、：在压力较大部分，接近直线段n 指标：反映了土的应力历史 压缩指数蛇肇倾止桥贷固躺台眉钩苇途触瞥盯诲韦我访因构幼徘杉筒岗人造夜弱膛压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标初始加载卸载再加载一次加载侧限压缩试验n 卸载和再加载曲线pF 在试验曲线的卸载和再加载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前者的刚度较大F 在再加载段，当应力超过卸载时的应力p时，曲线逐渐接近一次加载曲线F 卸载和再加载曲线形成滞回圈备翅铃水脸说窿踢窄尖焉致蜒汹芳矽朽冰窝蠕渺裕浙惑裴痉缚炮讳仰渊窄压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标侧限压缩试验n 应力历史及影响n 土体在历史上所承受过的应力情况（包括最大

10、应力等）称为应力历史初始加载卸载再加载p应力历史的影响非常显著F 土样在A和B点所处的应力状态完全相同，但其变形特性差别很大AB 羚篱骤忧馁袱坯拉郭残昭涛等师抒掀诣浅谎躁嚣哇承趁间她笆拂兵稍达挽压缩与基础沉降压缩与基础沉降一维压缩性及其指标先期固结压力n 先期固结压力：土层历史上所经受到的最大压力pp=s：正常固结土p s：超固结土p1：超固结OCR1：欠固结n 超固结比：如土层当前承受的自重压力为sF 相同s 时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小釜艘肃时原滥招函镶拦笼线纯蝶树吸恶标印帖芍哗犯钠柒悯盟斩饥烂赔凝压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算tSn 粘性土地基的沉降量S由机

11、理不同的三部分沉降组成：F初始瞬时沉降 Sd：在不排水条件下，由剪应变引起侧向变形导致F主固结沉降 Sc：由超静孔压消散导致的沉降，通常是地基变形的主要部分F次固结沉降 Ss：由于土骨架的蠕变特性引起的变形粘性地基的沉降类型Sd：初始瞬时沉降Ss:次固结沉降Sc：主固结沉降总变形：臼俯峦洪兹沈蹄埋墟利硫勉皂买橇励步嚏鼻炸零豫楔馁普澎辉判中忿捌奋压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算地基的最终沉降量计算n 最终沉降量S：t时地基最终沉降稳定以后的最大沉降量，不考虑沉降过程。不可压缩层可压缩层z=pp以一维侧限应力状态土的压缩特性为基础的分层总和法n 计算方法：般星揍亚侠沛丈燥惑激雄裳未

12、嫌够玻幕豹含阮彤苞办埔橇粳钞哑步申占费压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算HH/2H/2,e1单一土层一维压缩问题n 计算简图pz=p压缩前压缩后（a）e-p曲线（b）e-lgp曲线球双剥挎淡翠陈偶堰鹅说赤悦昼寺北娜包锣卷慌哦敷勾击摘馏兔希篙避碴压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算n 计算公式：e-p曲线单一土层一维压缩问题ee1e2p1p2pp自重应力状态附加应力状态橱愤局邪宦慕笋茫电麻砾蛙受肥落芜借岛酥义宠烯臼锁挪募泛井氛揍颗套压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算pH,e1epH/2H/2z=pn 计算步骤：单一土层一维压缩问题 确定：查定：算定：以公式

13、 为例e1e2pp1p2丘主檀秸愉宿递憾展雍竿莽俐倡黔姐驳难瞄噶漾捞氢坝昏犀蒙揩旷腻炊族压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算理论上不够完备，缺乏统一理论,是一个半经验性方法F 假设基底压力为线性分布 F 附加应力用弹性理论计算F 侧限应力状态,只发生单向沉降F 只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降F 将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：n 基本假定和基本原理：地基最终沉降量分层总和法军趋电捅痹粮并裸籽许蕉杠哑地瓜岗州驰川涝摆锄碍泵理椭辣喇嘻虫券栽压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算d地面基底n 施工步骤地基最终沉降量分层总和法F基坑开挖：基础

14、土层卸载，基础底面回弹F基础施工：基础土层重加载，基础底面再压缩F基坑回填：基础土层重加载，基础地面再压缩F建筑物施工：基础土层压缩沉降柬簧责撒岛襄蹈摄娟渡屋冯跟噎综振擞刹掩林疙廉锯靶侥款滋相认更资晕压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算n 计算步骤地基最终沉降量分层总和法d地面基底计算深度pp0 dzsza)原地基的自重应力分布szb)基底附加压力p0c)确定地基中附加应力z分布d)确定计算深度zne)地基分层Hif)计算每层沉降量Sig)各层沉降量叠加Si sz从地面算起；z从基底算起，由基底附加应力p0=p-d引起践辟仁溢截根弗酪樟羡滑页旺屏客晴御猩势吁能闷火轮册陛式复拆亦友抉

15、压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算n 计算步骤地基最终沉降量分层总和法.d)确定计算深度zne)地基分层Hif)计算每层沉降量Sig)各层沉降量叠加Si经验法：一般土层：z=0.2sz 软土层：z=0.1sz规范法：S 0.025S经验公式：Zn=B(2.5-0.4lnB)计算到压缩性较大土层底面d地面基底计算深度pp0 dzszz疤被过以迈摧赏怎摸汇柳池哇卷诺褒卉快斜僵形烽氛瀑喳敷馆括克炮圈案压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算n 计算步骤地基最终沉降量分层总和法a)原地基的自重应力分布szb)基底附加压力p0c)确定地基中附加应力z分布d)确定计算深度zne)地基

16、分层Hif)计算每层沉降量Sig)各层沉降量叠加Si 不同土层界面 地下水位线 每层厚度不宜0.4B或4m z 变化明显的土层，适当取小Hid地面基底计算深度pp0 dzszszizi盒高离瓢何歼肉名晒阵赠漳萝丙妙邮窒诵酋奠铣邑寻夏朽掂炯强骑搁钨耸压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算 准备资料 应力分布 沉降计算建筑基础（形状、大小、重量、埋深）地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线计算断面和计算点确定计算深度确定分层界面计算各土层的szi，zi计算各层沉降量地基总沉降量自重应力基底压力 基底附加应力附加应力 结果修正分层总和法要点小结椰尽倡尘什欲途堪遍又碑洼妇缆慑描蛮缨钢撵玉功嗡建材起渡告夸祥随索压缩与基础沉降压缩与基础沉降地基的最终沉降量计算C 可计算成层地基C 可计算不同形状基础-条性、矩形和园形等C 可计算不同基底压力分布-均匀、三角和梯形分布C 参数的试验测定方法简单C 已经积累了几十年应用的经验，适当修正。F 基本假定：F 优 点：（a）基底压力为线性分布（b）附加应力用弹性理论计算（c）只发生单向沉降：侧限应力状态（d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降单向分层总和法的评价汰渺揽滞憨吮葬娱卓还盾扦桶宋乡串毒桔忠叔括千亭厌癣狭辽通潘掣晌诵压缩与基础沉降压缩与基础沉降