【文章內(nèi)容簡介】 第二步：求基礎中點以下粘土層頂、底面的附加應力。把矩形基礎分為四個面積相等的小矩形。粘土層②頂面在基底下Z=4m，土層底面在基底下Z=。粘土層②頂面：L/b=，Z/b=4/2=2，α=，σ1=4αP0=124 KPa粘土層②底面：L/b=，Z/b=，α=，σ2=4αP0=78 KPa所以粘土層受到的附加應力平均值為（124+78）/2=101KPa，根據(jù)題目給定的條件，粘土層孔隙比為1。 注意：將附加應力單位KPa換算成MPa。：分層綜合法求粉質(zhì)粘土層沉降量。2m4m寬4m4m6m①細砂3m②粉質(zhì)粘土③卵石4m7m 首先根據(jù)分層總和法基本原理，將要計算沉降的粉質(zhì)粘土層分層，=（本例b=4m），考慮到土層厚度3m和查表方便，將該層分為兩層，，第一小層頂面，Z=4m，第一小層底面，即第二小層頂面，Z=，第二小層底面，Z=7m，第二步：求基底附加壓力P0。上部結(jié)構(gòu)重量F=4720KN，基底壓力P=F/A+γGd =4720/（44）+202=335 KPa基底附加壓力P0=Pγ1d=2=300 KPa第三步：求基礎中點以下粉質(zhì)粘土各小層頂、底面的附加應力。把矩形基礎分為四個面積相等的小矩形。第一小層頂面：L/b=2/2=1，Z/b=4/2=2，α=，σ1=4αP0= KPa第一小層底面：L/b=2/2=1，Z/b=，α=，σ1=4αP0= KPa第二小層底面：L/b=2/2=1，Z/b=7/2=，α=，σ2=4αP0= KPa所以各個小層粘土層受到的附加應力平均值為（+）/2=、（+）/2=、根據(jù)題目給定的條件。：首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計算深度：，本例b=2m。Zn=b()=第二步：求基底附加壓力P0。上部結(jié)構(gòu)重量F=900KN，基底壓力P=F/A+γGd =900/（2）+201=145 KPa基底附加壓力P0=Pγd=145161=129 KPa第三步：求地基土壓縮模量。，Es=(1+e1)/α=(1+1)/=5 MPa第四步按照表格，分步驟計算沉降，L/bZ/b0/2=010≈=本例為均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當量值，本例為均質(zhì)土，可取土層壓縮模量5MPa。第六步：求沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，按照壓縮模量當量值5MPa查P106，內(nèi)插得ψs=第七步：最終沉降量S=ψsS’=：首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計算深度：，本例b=2m。Zn=b()= 由此可見，計算深度近似等于第二層土的厚度（），因此，本例可取第二層土為主要壓縮層。第二步：求基底附加壓力P0。上部結(jié)構(gòu)重量F=576KN，基底壓力P=F/A+γGd =576/（22）+20=174 KPa基底附加壓力P0=Pγ1d=14517= KPa第三步按照表格，分步驟計算沉降，L/bZ/b2/2=10/2=0101=本例為均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當量值，本例為均質(zhì)土，可取土層壓縮模量3MPa。第六步：求沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，按照壓縮模量當量值3MPa查P106，內(nèi)插得ψs=第七步：最終沉降量S=ψsS’=：首先根據(jù)地基規(guī)范法規(guī)定，求變形計算深度：，本例b=2m。Zn=b()=第二步：求基底附加壓力P0。上部結(jié)構(gòu)重量F=706KN，基底壓力P=F/A+γGd =900/（2）+201=177 KPa基底附加壓力P0=Pγ1d=17718=150 KPa第三步：求計算深度范圍內(nèi)的土層及厚度。包括第二層土，，≈2m范圍內(nèi)的土層沉降。第四步按照表格，分步驟計算沉降，L/bZ/b0/2=0100=81mm≈=本例為非均質(zhì)土第五步：求壓縮模量當量值，本例計算深度內(nèi)為非均質(zhì)土。Es1=3MPa，Es2=5MPa第六步：求沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，假設Po=fak，，內(nèi)插得ψs=第七步：最終沉降量S=ψsS’=（81+）=：B=，L=，d=4m，Po=214KPa，壓縮底部P=160KPa；壓縮層平均附加應力=（214+160）/2=187KPa計算壓縮沉降量時，厚度還是應該取實際厚度8m，而計算固結(jié)時，由于本例題是雙面排水，應該取實際厚度的一半，即4m。地基沉降量計算（）：S=（187/）8==雖然附加應力比值α=214/160=，但是本例是雙面排水，所以按照下式計算固結(jié)度?；蛘撸海p面排水均按照α=1，查取時間因數(shù)或者固結(jié)度。假定地基平均固結(jié)度Ui=25%，50%，75%，90%，對應的沉降量分別為UiS,分別為:；與上述假定的不同固結(jié)度對應的時間因數(shù)分別為：Tvi=，，；滲透系數(shù)k=108cm/s=108107cm/a=108105m/a而Tvi=，，；所以ti=；；；；根據(jù)ti=；；；；以及UiS=；作出ti~(UiS)曲線，即為所求曲線。復習思考題？土的變形與其他建筑材料如鋼材的變形有何差別？
？土的自重應力沿深度有何變化？土的自重應力計算，在地下水位上、下是否相同？為什么？土的自重應力是否在任何情況下都不會引起地基的沉降？
？柔性基礎與剛性基礎的基底壓應力分布是否相同？何故？
？一般工程中采用的基底應力簡化計算有何依據(jù)？怎樣計算中心荷載與偏心荷載作用下基底壓應力？
？基礎底面的接觸應力與基底的附加應力是否指的同一應力？
？附加應力計算有哪些假設條件？與工程實際是否存在差別？
，地基中各點的附加應力如何計算？應用角點法應注意什么問題？
？這些指標各用什么方法確定？各指標之間有什么關(guān)系？
？一種土的壓縮系數(shù)是否為定值，為什么？如何判別土的壓縮性的高低？壓縮系數(shù)的量綱是什么？
？什么情況應做載荷試驗？載荷試驗試坑的尺寸有何要求，為什么？載荷試驗如何加載？如何量測沉降？停止加荷的標準是什么？在ps曲線上怎樣確定地基承載力？
？適用于什么條件？旁壓試驗中的應力與變形如何量測？為什么在壓力表上讀測的數(shù)據(jù)并非作用在土體中的壓力？如何由旁壓曲線計算地基承載力？
？有效應力與孔隙水壓力的物理概念是什么？、在固結(jié)過程中，兩者是怎樣變化的？壓縮曲線橫坐標表示何種應力？為什么？
分層總和法計算地基最終沉降量的原理是什么？為何計算土層的厚度要規(guī)定hi≤？評價分層總和法沉降計算的優(yōu)缺點。
《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 500072002)法沉降計算的要點是什么？分層總和法和《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 500072002)法的主要區(qū)別是什么？
？何謂固結(jié)度Ut？Ut與時間因子Tv有何關(guān)系？應用圖3. 53計算時，α值代表什么？計算中的時間t與滲透系數(shù)是的量綱是什么？
？這兩種土與正常固結(jié)土有何區(qū)別？
哪些工程需進行沉降觀測？水準基點設在何處？需要幾個？觀測點應設在何處？至少多少個？宜用何種儀器與精度？觀測時間有何要求？
、傾斜與局部傾斜有何區(qū)別？建筑物的沉降量為什么要有限度？
？何種建筑結(jié)構(gòu)設計中以沉降差作為控制標準？高爐與煙囪以何種變形值作為控制標準？
當建筑工程沉降計算值超過規(guī)范允許值時應采取什么措施？某5層磚混結(jié)構(gòu)為條形基礎，磚墻發(fā)生八字形裂縫是什么原因？
第四章 土的抗剪強度和地基承載力：：τmax=250KPa，即應力圓的半徑值。2α=90度，故α=45度，題目給定條件應該是與小主應力作用面，即大主應力分布方向的夾角為30度。100200300400600 σ KPa100200300τKPaσ1σ3τmax2ατmax：砂土C=0τ=σtgφ 200=300tgφ tgφ=2/3 φ=；αf=45+φ/2=,此夾角是與最小主應力軸的夾角，=； ：題目要求用圖解法求。兩個互相垂直的面上的正應力分別為1800和300KPa，剪應力均為300KPa。,或者下圖。根據(jù)下圖，AC=BC=（1800300）/2=750,DB=300,OB=1800,OF=σ1,OG=σ3,0C=(σ1+σ3)/2OC=300+（1800300）/2=1050tg2α=DB/BC=300/750, 則2α=sin2α=DB/DC，有DC=CF=808=半徑,故OF=σ1=OC+CF=808+1050=1858KPa；OG=σ3=OC半徑=1050808=242KPa；對于正應力為σ=1800的面，2α=，則α=對于正應力為σ=300的面，因為兩個面相互垂直，故α=90+= σ1 σ3τ=300KPa1800 300 2α A B C O D E F G ：τ=C+σtgφ=100+σtg30=100+因為σ=170，τf=C+σtgφ=100+σtg30=100+=198KPaθ=37度，法線剪切面θ=370σo=170kPaστ把σo=170kPa分解成垂直于剪切面的正應力σ和平行于剪切面的剪應力τ。正應力σ=σocos37=136KPa；剪應力τ=σosin37=102KPa。因為：τf=C+σtgφ=100+σtg30=100+因為σ=136，極限狀態(tài)下τf=C+σtgφ=100+σtg30=100+= 實際上該剪切面上的剪應力τ為102KPa，小于臨界極限剪應力τf，故不會剪切破壞。：剪切試驗τ~ΔL關(guān)系曲線略。 根據(jù)教材p150第二段：剪切試驗τ~ΔL關(guān)系曲線上，取峰值點作為抗剪強度。根據(jù)題目給定數(shù)據(jù)，明顯看到剪應力最大值為233N=，除以試樣截面積25104m2，則τf=。砂土粘聚力為0；試驗中σ=375,則σ=（25104m2）=150KPa。因為：τf=C+σtgφ=σtgφ，有tgφ=, φ=。：2m6m地表人工填土粉質(zhì)粘土地下水位AA點有效自重應力σc=γ1h1+γ2’6=162+86=80KPa。、60、80KPa。土樣面積后土樣面積30cm2=30104m2，60、80KPa分別乘以土樣面積30104m2，得：、即60、1180、240N。：本題采用作圖法。此處略。總應力法采用四組σ1和σ3，以（σ1+σ3）/2為圓心（圓心在橫軸σ軸上），以（σ1σ3）/2為半徑，作應力圓，四個應力圓包線即為所求極限抗剪強度線。據(jù)此線確定總應力法的粘聚力和內(nèi)摩擦角。有效應力法采用四組σ1u和σ3u，以[（σ1u）+（σ3u）]/2為圓心（圓心在橫軸σ軸上），以[（σ1u）（σ3u）]/2為半徑，作應力圓，四個應力圓包線即為所求極限抗剪強度線。據(jù)此線確定有效應力法的粘聚力和內(nèi)摩擦角。：：內(nèi)摩擦角為15度，：Nd=，NC=Pcr=Ndγdd+NCC=18+25=。：內(nèi)摩擦角為30度，：N1/4=， Nd=，NC=8P1/4== N1/4γb +Ndγdd+NCC=3+2+80=164KPa。注意：1）本例地下水位在基礎底部以上，接近地表，基礎埋深范圍內(nèi)的土體全部在地下水位一下，基礎埋深范圍內(nèi)的土體重度取浮重度。2）基底下略btg(45+φ/2)深度范圍內(nèi)的土也全部在地下水位一下，基底下的土體重度也取浮重度。深度不變，基礎寬度b加大一倍。P1/4== N1/4γb +Ndγdd+NCC=6+2+80=204KPa。寬度不變，基礎埋深加大一倍。P1/4== N1/4γb +Ndγdd+NCC=3+4+80=289KPa。說明基礎深度和寬度加大時，地基土持力層的臨界荷載加大，基礎埋深增加，臨界荷載加大幅度更大。：條形基礎。基底下略btg(45+φ/2)深度范圍=2tg(45+25/2)=，=，故基底下的持力層和基礎埋深范圍內(nèi)的土體重度均取天然重度。內(nèi)摩擦角為25度，：Nr=10， Nq=12，NC=24Pu== Nrγb +Nqγdd+NCC=728KPa?；讐毫?00/（21）=250KPa,安全系數(shù)=728/250=說明：查圖或查表或計算系數(shù)時，結(jié)果略有差異。：獨立基礎假設為方形基礎地下水位位于基底，基礎埋深范圍內(nèi)的土體重度取天然重度，基底以下的土體重度取浮重度。令基礎寬度和長度均為b，則基底壓力為1200/b2，內(nèi)摩擦角為30度，：Nr=20， Nq=19，NC=35Pu== Nrγb +Nqγdd+=2011b+19191+350 KPa?；讐毫?200/b2，乘以安全系數(shù)2后，等于方形獨立基礎以下持力層的極限承載力。2400/b2=88b+361 2400=88 b3+361 b2 試算法解方程組得：b= m。：條形基礎?；紫侣詁tg(45+φ/2)深度范圍=3tg(45+10/2)=，=，故基底下的持力層和基礎埋深范圍內(nèi)的土體重度均取天然重度。內(nèi)摩擦角為10度，：Nr=0， Nq=，NC=9Pu==