土力學(xué)-第四章-土的變形性質(zhì)及地基沉降計(jì)算(編輯修改稿)
2025-05-26 05:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?1110?????? ? iiiini sizzEps ??為了提高計(jì)算準(zhǔn)確度，規(guī)范規(guī)定需將計(jì)算沉降量乘以經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，則： ? ?1110??????? ? iiiini siss zzEpss ????szpsAE nnns ???? // 0 ?壓縮層厚度 zn： ??????? niin ss1計(jì)算厚度 Δz 基底寬度 ≤2 1~4 4~8 8~15 15~30 30 Δz 無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在 1~30m范圍內(nèi)時(shí) ? ?bbz 4 ??壓縮層厚度 zn： ? 應(yīng)力歷史： 土在形成的地質(zhì)年代中經(jīng)受應(yīng)力變化的情況 。 ? 先 （ 前 ） 期固結(jié)壓力 ： 天然土層在歷史上所受過的最大固結(jié)壓力 pc。 應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響 天然土層應(yīng)力歷史 粘性土在形成及存在過程中所經(jīng)受的地質(zhì)作用和應(yīng)力變化不同，所產(chǎn)生的壓密程度及固結(jié)狀態(tài)亦不同。 ? 超固結(jié)比 OCR（ Over Consolidation Ratio） ：先期固結(jié)壓力 pc與 現(xiàn)有土層自重應(yīng)力 p1=γz的比值 。 1cpO C Rp?可能由于地面上升或河流沖刷將其上部一部分土體剝蝕； 古冰川下的土層曾經(jīng)受過冰荷載（荷載強(qiáng)度 pc）的壓縮。 OCR1 超固結(jié)狀態(tài) 天然土層在地質(zhì)歷史上受過的固結(jié)壓力 pc大于目前上覆壓力 p1。 天然土層在歷史上最大固結(jié)壓力作用下壓縮穩(wěn)定，但沉積后土層厚度無大變化，以后也沒有受到過其他荷載的繼續(xù)作用。 OCR＝ 1 正常固結(jié)狀態(tài) 土層逐漸沉積到現(xiàn)在地面，但沒有達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定狀態(tài)； 沉積后經(jīng)歷年代時(shí)間不久，其自重固結(jié)作用尚未完成，將來固結(jié)完成后如圖中虛線。 OCR1 欠固結(jié)狀態(tài) 新近沉積粘性土、人工填土等。 先期固結(jié)壓力的確定 e lgp A 1 3 2 B 先期固結(jié)壓力Pc ． 確定先期固結(jié)壓力的卡薩格蘭德經(jīng)驗(yàn)作圖法 （ 1）從 elgp曲線上找出曲率半徑最小的一點(diǎn) A；過點(diǎn) A作水平線 A1和切線A2； （ 2）作 ∠ 1A2的平分線 A3，與 elgp曲線上中直線段的延長(zhǎng)線相交于 B點(diǎn)； （ 3） B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的有效應(yīng)力就是先期固結(jié)壓力 Pc ； Pc 0 分析： （ 1）該法僅適用于 elgp曲線曲率變化明顯的土層，否則 rmin難以確定； （ 2） elgp曲線的曲率隨 e軸坐標(biāo)比例的變化而改變，目前尚無統(tǒng)一的坐標(biāo)比例；人為因素影響很大，所得 Pc值不一定可靠； （ 3）確定 Pc時(shí)，一般還應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地的地形，地貌等形成歷史的調(diào)查資料加以判斷。 考慮應(yīng)力歷史的地基最終沉降計(jì)算 壓縮曲線與回彈曲線 天然土層應(yīng)力歷史不同 處于不同的固結(jié)狀態(tài) 固結(jié)狀態(tài)影響地基沉降量大小 在壓縮曲線上處于不同的點(diǎn) 正常固結(jié)時(shí)在 a點(diǎn) 超固結(jié)時(shí)在卸載回彈曲線上的 b點(diǎn) 欠固結(jié)時(shí)在原始?jí)嚎s曲線上的 c點(diǎn) 原始?jí)嚎s曲線是針對(duì)取原狀土和制備土樣過程中，不可避免地對(duì)土樣產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，致使室內(nèi)壓縮曲線與現(xiàn)場(chǎng)土的壓縮特性之間有差別，所以加以修正。 壓縮性指標(biāo) 原始?jí)嚎s曲線（ elgp曲線 ） 正常固結(jié)土的原始?jí)嚎s曲線確定 lgp A 1 3 2 B 先期固結(jié)應(yīng)力 Pc e0 e b c 原始?jí)嚎s曲線 （ 1）作室內(nèi) elgp曲線，確定 Pc； （ 2）作 e0線，與 Pc交于 b點(diǎn)； （ 3）作 e= c點(diǎn)，連 bc即為原始?jí)嚎s曲線； （ 4）由 bc線斜率得壓縮指數(shù) Cc . Pc 0 超固結(jié)土原始?jí)嚎s曲線和回彈曲線的確定 A 1 3 2 B 先期固結(jié)應(yīng)力Pc f g e e0 c b1 b p1 lgp 原始?jí)嚎s曲線 原始再壓縮曲線 . （ 3）由 bc線斜率得壓縮指數(shù) Cc （ 2）由 b1b（ fg） 線斜率得回彈指數(shù) Ce （ 1）作 b1b ∥ fg Pc 0 考慮應(yīng)力歷史影響的地基最終沉降計(jì)算 ? 利用 e~lgp曲線可以推出原始?jí)嚎s曲線 ， 從而進(jìn)行更為準(zhǔn)確的沉降計(jì)算 。 ? 原始?jí)嚎s曲線可以很直觀地反應(yīng)出先期固結(jié)應(yīng)力 ， 從而清晰地考慮地基的應(yīng)力歷史對(duì)沉降的影響 。 ? 原始?jí)嚎s曲線是由直線或折線組成 ， 通過 Cc或 Ce兩個(gè)壓縮性指標(biāo)即可計(jì)算 ， 使用方便 。 ini ii Hees ?? ???1 01? ? iiiicpppeppeeC111221lo glo glo glo g???????????????? ????iiici pppCe11l o gelgp曲線法計(jì)算地基最終沉降的步驟 ? 選擇沉降計(jì)算斷面和計(jì)算點(diǎn) ， 確定基底壓力 ? 地基分層 ? 計(jì)算地基中各分層面的自重應(yīng)力及土層平均自重應(yīng)力 ? 計(jì)算地基中各分層面的附加應(yīng)力及土層平均附加應(yīng)力 ? 用 casagrande法根據(jù)室內(nèi)壓縮曲線確定前期固結(jié)應(yīng)力 ， 判斷土層所處的狀態(tài)；推求現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線 ? 根據(jù)土層所處的狀態(tài) ， 分別用不同的方法求各分層的壓縮量 ? 將各分層沉降量總和得到累加的總沉降量 要考慮不同應(yīng)力歷史對(duì)土層壓縮性的影響： ? 判斷土層屬于正常固結(jié)土、超固結(jié)土還是欠固結(jié)土（確定土層的前期固結(jié)應(yīng)力和現(xiàn)有有效應(yīng)力） ? 推求能夠反應(yīng)土體的真實(shí)壓縮特性的現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線 (1) 現(xiàn)場(chǎng)壓縮曲線及相關(guān)指標(biāo) 正常固結(jié)土的沉降量計(jì)算 ini ii Hees ?? ???1 01? ? iiiicpppeppeeC111221lo glo glo glo g??
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