三点法预测路堤沉降
三点法预测路堤沉降
此法要求有长期的沉降观测资料。沉降基本达到收敛。 固结度定义∞
=S S U t t 假设Bt t e A U -?-=1。。。。。。（1）
又假设c t t S U S =。。。。。。。。。。（2）将（1代入（2） 得)1(Bt c t Ae S S --=。。。。。。其中有未知数三个B A S c ..... 只要定下这三个未知数，t 与t S 的关系就有了
现在取一个点1的观测资料，在这个资料上取三个时间321.......t t t 要求，三个时间间隔较长。都在填筑完成以后。入图
][][]
[][)2(1)3(1)1(1)2(1)2(1)3(1)2(1)1(1)2(1)3(11t t t t t t t t t t C s s s s s s s s s s S ------=得到第一个常量c s 1 )
2(1)3(1)1(1)2(112ln 1t t t t s s s s t t B ---=得到第二个未知数 )1(1)(11c t Bt s s e A -
= 也可以28π=A 得到第三个未知数。
)1(Bt c t Ae S S --= 将三个常数代入，即可得到t s 实践时，多算几个，取平均。
地基沉降量计算
在今年史佩栋教授赠寄给我的，他主编的《浙江隧道与地下工程》刊物上，我看到一篇高大钊先生谈差异沉降的文章，觉得非常好。里面的内容很实用，对我们正确认识和理解差异沉降问题有很高的指导性，故将其推荐给大家。但采用照片或扫描版，不便于大家阅读和下载，而我的工作又很忙，没有时间，只好请一位技术人员将其打成word文档，发在下面。需要说明的是，由于同样原因，我没时间对打成的文章做仔细的校核，如有个别错漏，还请大家谅解。 同时在此向史佩栋教授、高大钊先生和《浙江隧道与地下工程》杂志社表示诚挚的感谢！ 土力学若干问题的讨论 （网络讨论笔记整理）之四怎样计算差异沉降？ ——沉降计算中的是是非非 本刊特邀顾问同济大学教授 全国注册土木工程师（岩土）高大钊 执业之格考试专家组副组长 进20年来，地基基础设计的变形控制问题日益引起人们的重视。最近5年来，由于地基基础设计规范所规定的必须计算沉降的建筑物范围扩大了，除了丙级建筑物中的一小部分之外，几乎所有的建筑物都要求计算建筑物地基的变形，沉降计算就成为普遍关注的问题。特别在岩土工程勘察阶段，提出了对建筑物的沉降和不均匀沉降进行评价的要求，再加上审图要求在勘察阶段计算和不均匀沉降，沉降计算的一些是是非非就浮出水面，在网络讨论中也成为一个十分活跃的课题。这些问题反应了对土力学中的一些基本概念的漠视，也反映了工程勘察中的一些最基本方法的失落，看来是人们在关注更高的精度，而实际上却在总体上失去了对建筑物沉降的总体控制。 1、在我工作地区，对于多层建筑（层数低于6层），由于相连建筑物的层数差而出现过墙体裂缝的现象，因此当地审图中心要求在正常沉积土的区域，对有层数错的建筑应进行变行验算。 我想问的问题是：在假定地基土为正常沉积土，其层位、特征指标等的变化均不是很大的情况下，差异沉降最大的两个点应该是两建筑物的接触部位点角点及较低建筑物的另一边的角点，也就是说，应该验算这两个点之间的差异沉降而按规范要求，则应该验算基宽方向两个角点下的差异沉降（或者倾斜）。考虑计算沉降量最大的两个点，则应验算相连两建筑物接触部位的两个角点县的差异沉降（或者倾斜），而按上述条件，这两个点之间的差异沉降应该不大，那么这种验算还有什么意义呢？ 不知道我的理解偏差在那里望给予指教！ 答复：你对这种情况的沉降计算和差异沉降的计算，在理解上存在一定的偏差，主要表现为下列两个问题。 1）对于如土所示的有层数的建筑物，根据规范的规定，应当计算存在高差处的角点b和与其相距1～2个开间处点d之间的沉降差，用以计算b～d之间的局部倾斜。而不是如你所说的计算存在高差处的角点b与高度较低的建筑物的另一端点c之间的沉降差。 2）第2个理解偏差是从你说的“应验算相连两建筑物接触部位的两个角点（a～b）下的差异沉降（或者倾斜）”这句话中看出的。为什么只能计算宽度方向两个点的差异沉降呢？规范从来没有规定只能计算建筑物横向两个角点的沉降差，而不能计算纵向两个角点的沉降差，横向和纵向的倾斜都可能进行计算。
常用的地基沉降计算方法
6.3 常用的地基沉降计算方法 这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量， 目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。 6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法 地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq课题的位移解为依据的。在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P时，见图6-5，表面位移w(x, y, o)就是地基表面的沉降量s： E r P s 2 1μ π - ? = （6-8） 式中μ—地基土的泊松比； E—地基土的弹性模量（或变形模量E ）； r—为地基表面任意点到集中力P作用点的距离，2 2y x r+ =。 对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。如图6-6所示，设荷载面积A内N（ξ，η）点处的分布荷载为p0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p0（ξ，η）dξdη代替。于是，地面上与N点距离r =2 2) ( ) (η ξ- + -y x的M（x, y）点的沉降s（x, y），可由式（6-8）积分求得： ?? - + - - = A y x d d p E y x s 2 2 2 ) ( ) ( ) , ( 1 ) , ( η ξ η ξ η ξ μ （6-9） 从式（6-9）可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降；反过来，若 沉降已知又可以反算出应力分布。 对均布矩形荷载p0（ξ，η）= p0=常数，其角点C的沉降按上式积分的结果为： 图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线图6-6 局部荷载下的地面沉降 （a）任意荷载面；（b）矩形荷载面
基础沉降计算6页word
基础沉降算例 基础资料和地质资料如上图。 计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007（以下简称规范）。 TB100002.5—2005 h p p γ-=0 《规范》4.3.4 （3.2.2） =157-17*1.87=125.21kPa 第一层土：13 .29613.980 10=-==z z 第二层土：13 .79113.9813 .221=-==z z 第三层土：13 .128613.9813 .732=-==z z 第四层土：13 .158313.9813 .1243=-==z z 第五层土：13.207813.9813 .1514=-==z z 以上n α根据b l /及b z /可查询《规范》附录M 桥涵基底附加系数α、平均附加系数α，（附录B ）也可按本算例提供的Excel 表查询。 按《规范》4.3.7估算n z 54.8)5.4ln 4.05.2(5.4=-?=m 所以计算时取至基底下第三层土。 按《规范》4.3.4 （3.2.2） =125.21*[(2.13*0.938-0*1)/10+(7.13*0.600-2.13*0.938)/12+(12.13*0.412
-7.13*0.600)/28] =52.02（mm） 查《规范》表4.3.6 Δz值（表3.2.2—1） Δz=0.8m 故以上取基底以下三层计算满足规范要求。 根据《规范》表4.3.5注2 （表3.2.2—2） =12.03MPa 0.75[fa0]=0.75*170=127.5>125.21=p 查《规范》表4.3.5 （表3.2.2—2） 根据《规范》4.3.4 （3.2.2） 所以基础最终总沉降量为26.58mm。 基础沉降计算应注意的问题 1.土的压缩性指标有压缩模量Es、变形模量E 和弹性模量E，我们在使用沉降计算公式时采用的是压缩模量Es，请不要混淆。 ⑴土的压缩模量Es是土样在室内有侧限条件（即不允许产生侧向变 形）试验中竖向压应力σ s 与相应的竖向应变λ s 之比值，即 s s s E λ σ = ⑵土的变形模量E 是土在室外荷载板试验中无侧限条件（即允许产生侧向变形）下，P—s曲线上竖向压力P与竖向沉降s呈线性关系或接近线性关系区段内，竖向压力应力与相应应变之比值，又称总变形模量。 Es与E 有如下关系：
地基沉降量计算
地基沉降量计算 地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。 在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。 一、分层总和法计算地基最终沉降量 计算地基的最终沉降量，目前最常用的就是分层总和法。 （一）基本原理 该方法只考虑地基的垂向变形，没有考虑侧向变形，地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致，属一维压缩问题。地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数（e i、E s、a）进行计算，有： 变换后得： 或 式中：S--地基最终沉降量（mm）； e --地基受荷前（自重应力作用下）的孔隙比； 1 e --地基受荷（自重与附加应力作用下）沉降稳定后的孔隙比； 2 H--土层的厚度。 计算沉降量时，在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。然后按式（4-9）或（4-10）计算各分层的沉降量S 。最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量： i
（二）计算步骤 1）划分土层 如图4-7所示，各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面；各分层厚度必须满足H i≤0.4B（B为基底宽度）。 2）计算基底附加压力p0 3）计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz；并绘制应力分布曲线。 4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限； 对于软土则应满足σz=0.1σsz； 对一般建筑物可按下式计算z n=B(2.5-0.4ln B)。 5）计算各分层加载前后的平均垂直应力 p =σsz； p2=σsz+σz 1 6）按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标 7）根据不同的压缩性指标，选用公式（4-9）、（4-10）计算各分层的沉降量 S i 8）按公式（4-11）计算总沉降量S。
常用的地基沉降计算方法汇总
常用的地基沉降计算方法汇总
6.3 常用的地基沉降计算方法 这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量，要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土，施工结束后就可以完成；对于粘性土，少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。 6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法 地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时，见图6-5，表面位移w (x, y, o )就是地基表面的沉降量s ： E r P s 2 1μπ-? = （6-8） 式中 μ—地基土的泊松比； E —地基土的弹性模量（或变形模量E 0）； r —为地基表面任意点到集中力 P 作用点的距离，2 2y x r +=。 对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式，根据叠加原理求得。如图6-6所示，设荷载面积A 内N （ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ，η），则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0（ξ，η）d ξd η代替。于是，地面上与N 点 距离r =2 2)()(ηξ-+-y x 的M （x, y ）点的沉降s （x, y ），可由式（6-8）积 分求得： ?? -+--= A y x d d p E y x s 2200 2 )()(),(1),(ηξη ξηξμ （6-9） 图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降 （a ）任意荷载面；（b ） 矩形荷载面
地基沉降的计算方法及计算要点
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课外研习论文 学生姓名刘振林、靳颜宁、唐雯钰 学号 020*******、020*******、020******* 学院资源与安全工程学院 专业城市地下空间工程1001班 指导老师李江腾 2012.09
目录 引言 (2) 1.地基沉降 (2) 1.1地基沉降的基本概念 (2) 1.2地基沉降的原因 (2) 1.3地基沉降的基本类型 (2) 1.3.1按照沉降产生机理 (2) 1.3.2按照沉降的表示方法 (2) 1.3.3按照沉降发生的时间 (3) 2.地基沉降的计算 (3) 2.1地基沉降计算的目的 (3) 2.2地基沉降计算的原则 (3) 2.3地基沉降的计算方法 (3) 2.3.1分层总和法 (3) 2.3.2应力面积法 (6) 2.3.3弹性力学方法 (13) 2.3.4斯肯普顿—比伦法（变形发展三分法） (15) 2.3.5应力历史法（e-lgp曲线法） (17) 2.3.6应力路径法 (18) 3.计算要点 (19) 3.1分层总结法计算要点 (19) 3.2应力面积法计算要点 (19) 3.3弹性理论法计算要点 (20) 3.4斯肯普顿—比伦法计算要点 (20) 3.5应力历史法计算要点 (20) 3.6应力路径法计算要点 (20) 4.总结 (20) 参考文献： (21)
地基沉降的计算方法及计算要点 城市地下空间工程专业学生刘振林，唐雯钰，靳颜宁 指导教师李江腾 [摘要]：本文介绍了六种地基沉降量的计算方法：分层总和法、应力面积法、弹性理论法、斯肯普顿—比伦法、应力历史法以及应力路径法，并讨论了各种方法的计算要点。 关键词：分层总和法；规范法；弹性理论；斯肯普顿—比伦；应力历史；应力路径 ABSTRACT：This thesis introduces six kinds of foundation settlement calculation methods：layerwise summation method,Stress area method,elasticity-thoery method, Si Ken Compton ancient method,Stress history method,stress path method,and discusses the main points of the six methods. KEY WORD：layerwise summation method;Specification Approach;elastic theory;stress history; A.W.Skempton—L.Bjerrum;stress path 引言 基础沉降计算从来就是地基基础工程中三大难题之一，在进行基础设计时，不仅要满足强度要求，还要把基础的沉降和沉降差控制在一定范围内。地基沉降的计算在建筑物的施工和使用阶段都非常重要。地基沉降量是指地基土在建筑荷载作用下达到压缩稳定时地基表面的最大沉降量。目前计算地基沉降的常用方法有分层总和法、规范法、还有弹性理论法、应力历史法（e-lgp曲线法）以及斯肯普顿—比伦法（变形发展三分法）、应力路径法。 中图分类号：TU478 文献标识码：A 1.地基沉降 1.1地基沉降的基本概念 建筑物和土工建筑物修建前，地基中早已存在着由土体自身重力引起的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降，或基础沉降。 1.2地基沉降的原因 由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构或路面结构之中相应地产生额外的应力和变形。地基不均匀沉降超过了一定的限度，将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏，例如砖墙出现裂缝、吊车轮子出现卡轨或滑轨、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜、与建筑物连接管道断裂以及桥梁偏离墩台、梁面或路面开裂等。 1.3地基沉降的基本类型 1.3.1按照沉降产生机理 （1）荷载沉降：外部荷载作用下产生的沉降。 （2）地层损失沉降：采空区、隧道、地下工程和基坑开挖等产生的沉降。 （3）自重沉降：土体在自重应力作用下产生的沉降。 （4）水文沉降：由于地下水的水位上升或下降产生的沉降。 1.3.2按照沉降的表示方法
桩基沉降计算
桩基沉降计算 一、目前桩基沉降计算方法及存在的问题 1、目前桩基的计算方法 对于群桩基础（桩距小于和等于6倍桩径），在正常使用状态下的沉降计算方法，目前有两大类。一类是按实体深基础计算模型，采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力，用分层总和法计算沉降；另一类是以半无限弹性体内部集中作用下的Mindlin解为基础计算沉降。后者主要分为两种：一是Poulos提出的相互作用因子法；第二种是Gedes对Mindlin公式积分而导出集中力作用于弹性半空间内部的应力解，按叠加原理，求得群桩桩端平面下各单桩附加应力和，按分层总和法计算群桩沉降（如《上海地基基础设计规范》DGJ08-11-1999，《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）。 上述方法存在如下一些些问题： （1）实体深基础法，其附加应力按Boussinesq解计算与实际不符（计算应力偏大），且实体深基础模型不能反映桩的距径比、长径比等的影响； （2）相互作用因子法不能反映压缩层范围土的成层性； （3）Geddes应力叠加-分层总和法要求假定侧阻力分布，并给出桩端荷载分担比； （4）-所有的计算方法都依赖经验参数，以上计算方法均是以弹性力学的基本原理为基础，计算的可靠性与经验系数关系密切；
（5）不能考虑上部结构刚度对变形的影响。 2、旧规范沉降计算方法存在的问题 旧规范的沉降计算方法——等效作用分层总和法的一个科学、实用的计算方法，能反映群桩基础的各因素对沉降的影响，如桩的距径比、长径比、桩数等。其存在的问题是对于长桩，特别是桩侧土较好的长桩基础，计算沉降量与实测值误差较大，统计结果发现计算值大，而实测值小。造成这种现象的原因是上部结构的荷载借助于侧摩阻力传至承台投影面积以外，使桩端平面的计算附加应力远小于实际受力。而旧规范的经验系数依据局限于上海地区的资料，当时的超高层建筑很少，对应的长桩基础很少，经验系数存在一定的局限性。 二、调整的内容 新规范维持了旧规范的基本计算方法，针对旧规范沉降计算中存在的问题进行了调整。 1、对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，调整了沉降经验系数。 2、桩的沉降计算考虑施工工艺的影响，原因是群桩基础的变形是桩基影响范围内土的变形，而不同的施工工艺对土的影响不同。 3、增加了单桩、单排桩、疏桩基础基础沉降计算。 三、规范推荐的计算方法 对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基础计算，新规范维持了旧规范的基本计算方法，规范共涉及8条，即规范5.5.6至5.5.13条，具体详见规范。
土力学试卷
土力学模拟试卷 一、填空题 1．颗粒级配曲线越，不均匀系数越，颗粒级配越。为获得较大密实度，应选择级配的良好的土粒作为填方。 2．渗透力（即动水压力）是对的压力，渗透力的表达式是，产生流砂大条件是。 3．饱和粘土的沉降由、、沉降组成，计算这几部分沉降时，其压缩性指标要分别采用、、。4．压缩系数a= ,a1-2表示压力范围p1= ，p2= 的压缩系数，工程上常用a1-2来评价土的压缩性的高低。当属低压缩性土，当时属中等压缩性土，当时属高压缩性土。 5．粘性土抗剪强度库仑定律的总应力的表达式τf= ，有效应力的表达式τf= 。 6．地基为厚粘土层，施工速度快，应选择抗剪强度指标。 7．挡土墙常见的形式有、、、等，采用的材料有、、等。 8．塑性指标Ip= ，它表明粘性土处于可塑状态时的变化范围，它综合反映了、等因素。因此《规范》规定：为粉质粘土，为粘土。 9．粘性土的液性指标I L= ，它的正负、大小表征了粘性土的状《规范》按I L将粘性土的状态划分，，，，态， 。 10．应力不引起地基沉降，应力引起地基沉降， 在、等情况下也会引起地面沉降。 11．超固结比OCR指的是和之比；根据OCR的大小可把粘性土分为、、三类；OCR<1大粘性土属土。 12．某工程施工工期较长，能固结排水，当工程完工后，使用荷载短期内突增，宜选择试验的抗剪强度。 13．土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的状态。 14．计算被动土压力时，库仑理论假设破裂面为一，实际为一，因此计算结果误差较大，而用朗肯土压力计算值，偏于，因此一般采用朗肯理论。 二、简单题 1、何谓土的不均匀系数？写出其表达式并加以解释。其工程意义如何？ 2、简述地基中竖向应力的分布规律？ 3、为什么可以说土的压缩变形实际上是土的孔隙体积大减小？ 4、直剪试验和三轴试验的优缺点？ 5、影响土压力的因素有哪些？其中最主要的影响因素是什么？ 6、土的结构划分哪几种，简述每种结构土体的特点。 7、简述影响土中应力分布的因素。 8、简述太沙基一维固结理论的基本假设？ 9、为什么规范法计算地基最终沉降量比分层总和法所得结果更接近实际值？
地基沉降量计算
地基沉降量计算 令狐采学 地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。 在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。 一、分层总和法计算地基最终沉降量 计算地基的最终沉降量，目前最常用的就是分层总和法。 （一）基本原理 该方法只考虑地基的垂向变形，没有考虑侧向变形，地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致，属一维压缩问
题。地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数（ei、Es、a）进行计算，有： 变换后得： 或 式中：S地基最终沉降量（mm）； e1地基受荷前（自重应力作用下）的孔隙比； e2地基受荷（自重与附加应力作用下）沉降稳定后的孔隙比； H土层的厚度。 计算沉降量时，在地基可能受荷变形的压缩层范围内，根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。然后按式（49）或（410）计算各分层的沉降量Si。最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量：
（二）计算步骤 1）划分土层 如图47所示，各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面；各分层厚度必须满足Hi≤0.4B（B为基底宽度）。 2）计算基底附加压力p0 3）计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz；并绘制应力分布曲线。 4）确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点可作为压缩层的下限； 对于软土则应满足σz=0.1σsz； 对一般建筑物可按下式计算zn=B(2.50.4lnB)。
5）计算各分层加载前后的平均垂直应力 p1=σsz；p2=σsz+σz 6）按各分层的p1和p2在ep曲线上查取相应的孔隙比或确定a、Es等其它压缩性指标 7）根据不同的压缩性指标，选用公式（49）、（410）计算各分层的沉降量Si 8）按公式（411）计算总沉降量S。 分层总和法的具体计算过程可参例题41。 例题4－1已知柱下单独方形基础，基础底面尺寸为 2.5×2.5m，埋深2m，作用于基础上（设计地面标高处）的轴向荷载N=1250kN，有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。试用单向分层总和法计算基础中点最终沉降量。
土力学土的压缩性与地基基础沉降计算考试卷模拟考试题.docx
《土的压缩性与地基基础沉降计算》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、土的压缩变形是有下述变形造成的：（ ） A.土孔隙的体积压缩变形 B.土颗粒的体积压缩变形 C.土孔隙和土颗粒的体积压缩变形之和 2、土体的压缩性可用压缩系数a 来表示（ ） A.a 越大，土的压缩性越小 B.a 越大，土的压缩性越大 C.a 的大小与压缩性的大小无关 3、土体压缩性e~p 曲线是在何种条件下试验得到的？（ ） A.完全侧限 B.无侧限条件 C.部分侧限条件 4、压缩试验得到的e~p 曲线，其中p 是指何种应力？（ ） A.孔隙应力 B.总应力 C.有效应力 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---
5、当土为欠固结状态时，其先期固结压力Pc与目前上覆压力 rz的关系为：（） A.Pc>rz B.Pc=rz C.Pc
规范法求最终沉降量
设基础底面尺寸为4、8 m2×3、2 m2,埋深为1、5 m,传至地面的中心荷载F=1 800 kN,地基的土层分层及各层土的侧限压缩模量(相应于自重应力至自重应力加附加应力段)如图4-10所示,持力层的地基承载力为f k=180 kPa,用应力面积法计算基础中点的最终沉降。 图4-10 【解】(1)基底附加压力 (2)取计算深度为8 m,计算过程见表4-7,计算沉降量为123、4 mm。 (3)确定沉降计算深度z n 根据b=3、2 m查表4-4 上可得?z＝0、6 m相应于往上取?z厚度范围(即7、4～8、0 m深度范围)的土层计算沉降量为l、3 mm≤0、025×123、4 mm=3、08 mm,满足要求,故沉降计算深度可取为8 m。 (4)确定修正系数ψs
由于p0≤0、75f k=135 kPa,查 表4-3得:ψs =1、04 (5)计算基础中点最终沉降量s 表4-7应力面积法计算地基最终沉降z m / / b z / b z E s i MPa ?s’i mm ∑ ?s’i mm 0、0 4、8/3、2=1、 5 0/1、6=0、0 4×0、250 0=1、000 0 0、000 2、4 1、5 2、4/1、6=1、5 4×0、210 8=0、843 2 2、024 2、204 3、66 66、3 66、3 5、6 1、5 5、6/1、6=3、5 4×0、139 2=0、556 8 3、118 1、094 2、60 50、5 11 6、8 7、4 1、5 7、4/1、6=4、625 4×0、114 5=0、458 0 3、389 0、271 6、20 5、3 122、1 8、0 1、5 8、0/1、6=5、0 4×0、108 0=0、432 0 3、456 0、067 6、20 1、3≤0、025×123、 4 123、4 表4-4 ?z的取值 b /m b≤22
独立基础沉降量计算
A 独立基础沉降计算 A.1 计算基础底面的附加压应力0p ： 基础自重及其上的土重为: k G G Ad γ=， G γ—回填土和基础加权平均重度（一般取20kN /m 3）； A —基础底面积（A a l =?）； d —基础埋深。 如地下水面超过基础底面时应扣除水浮力10k G w G Ad Ah γ=-， w h —水位距基础底面距离。 基础底面平均压力为：k k k F G p A += ， k F ——上部荷载准永久值组合； 基础底面自重压力为：ch m d σγ=， m γ——基底以上原状土加权平均重度或浮重度；i i m i h h γγ= ∑∑。 基础底面的附加压力为：0k ch p p σ=- A.2 确定分层厚度、沉降计算深度： 由b 查《基规》第29页表5.3.6 得z ?。当①无相邻荷载影响；②1.030.0m b m ≤≤；同时满足时，按《基规》第29页式5.3.7：(2.50.4ln )n z b b =-。基底以下各层土的层底至基础底面距离为i z ，最后一层i z 的取值使得 i n z z ≥∑。 A.3 列表计算分层沉降量： b 始终取矩形基础短边， l 1 = l /2 ，b 1 = b /2 。i z 为层底埋深（各层土的层底至基础底面），表格最底行i n z z =，倒数第二行i n z z z =-?。第4列为4乘以查《基规》第113页表K.0.1-2得到的平均附加应力系数i a 。 上表中l 1 = l /2 = 2.50m ，b 1 = b /2 = 2.00m ；z n = 7.78m 范围内的计算沉降量∑?s = 95.74 mm, z = 7.18m 至
桩基沉降计算例题
单桩、单排桩、桩中心距大于6倍桩径的疏桩基础 的沉降计算例题（JGJ94-2007 5.5.14条和附录F） 刘兴录钱力航 某高层为框架－核心筒结构，基础埋深26m（7层地下室），核心筒采用桩筏基础。外围框架采用复合桩基，基桩直径1.0 m，桩长15 m，混凝土强度等级C25，桩端持力层为卵石层，单桩承载力特征值为R a= 5200 kN ,其中端承力特征值为2080kN,梁板式筏形承台，筏板厚度h b=1.2 m，梁宽b l=2.0 m,梁高 h l=2.2 m(包括筏板厚度),承台地基土承载力特征值f ak=360kP a,土层分布：0~26 m土层平均重度γ=18 kN/m3;26m~27.93 m为中沙⑦1，γ=16.9kN/m3; 27.93m~32.33 m 为卵石⑦层，γ=19.8kN/m3，E S=150MP a; 32.33m~38.73m为粘土⑧层，γ=18.5kN/m3，E S=18Mp a; 38.73m~40.53 m为细砂⑨ 1层，γ=16.5kN/m3，E S=75MP a; 40.53m~45.43 m为卵石⑨层， γ=20kN/m3，E S=150MP a; 45.43m~48.03 m为粉质粘土⑩层，γ=18kN/m3，E S=18MP a; 48.03m~53.13 m为细中砂⒀层，γ=16.5kN/m3，E S=75MP a; 桩平面位置如图3—61，单柱荷载效应标准值F K=19300 kN，准永久值F=17400 kN。试计算0±1桩的最终沉降量。
图3—61基础平面和土层剖面图 解：1 按5.2.5条计算基桩所对应的承台底净面积A C : A C =(A-nA PS )/n A 为1/2柱间距和悬臂边（2.5倍筏板厚度）所围成的承台计算域面积(图3-61)， A=9.0?7.5 m ＝67.5㎡ , 在此承台计算域A 内的桩数n=3,桩身截面积A ps =0 .785 ㎡,所以 A C =(67.5-3?0.785)/3＝65.14/3＝21.7㎡ 2 按已知的梁板式筏形承台尺寸计算单桩分担的承台自 重G K : G K =（67.5?1.2+9?2?1.0+(3.5+2）?2?1.0）?24.5/3 =106?24.5/3=866 kN (898) 3 计算复合基桩的承载力特征值R ，验算单桩竖向承载 力： a c R R η=+ak f c A
浅析地基最终沉降量的计算方法
浅析地基最终沉降量的计算方法 摘要：对地基沉降量计算的规范法和分层总和法进行分析, ,通过应用举例说明了其计算原理。 关键词：地基变形、规范法、分层总和法 土体在外荷载的作用下将产生压缩变形，因此建造在地基上的建筑物也将随之产生下沉，即建筑物基础(地基表面)产生沉降或不均匀沉降，如果基础的沉降或不均匀沉降超过了一定限度，就会导致建筑物的开裂、歪斜、甚至破坏，例如砖墙出现裂缝、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜等。因此正确理解其计算原理，对掌握其计算方法有着重要的意义。 地基土在完全固结的条件下产生的沉降量，习惯上称为基础(地基)的最终沉降量，地基最终沉降量是指地基在建筑物荷载作用下，达到压缩稳定时地基表面的沉降量。建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，其最终沉降量可划分为三个部分：初始沉降（或瞬时沉降量)、主固结沉降（简称固结沉降量)和次固结沉降量( )。瞬时沉降是指外荷载加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时土体只发生形变而没有体变，一般情况下把这种变形称之为剪切变形，常用弹性力学公式来估算。在饱和软粘土地基上施加荷载，尤其如活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等，由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分，应给以估算。主固结沉降是指地基土在荷载作用下，随着时间的延续，外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始，它是由于骨架颗粒的蠕变特性而引起的。一般计算时可认为在主固结完成（固结度达到100％）时才出现。次固结沉降量常比主固结沉降量小得多，大都可以忽略。但对极软的粘性土，如淤泥、淤泥质土，尤其是含有腐殖质等有机质时，或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量比作用时，次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分，应给以重视。对于不同的土三部分相对大小和时间过程是不同的，因此计算地基沉降量应根据不同情况采用不同的方法分别进行计算。 地基最终沉降量的计算方法有多种，目前工业与民用建筑设计中，一般常采用分层总和法和《建筑地基基础设计规范法》，两种方法的应用有其各自的计算假定和计算公式，先反洗如下： 1.分层总和法 就分层总和法而言，分层总和法假定有两点假设：一是假定地基土压缩变形时，只产生竖向压缩变形，不发生侧向膨胀变形。这样，在沉降计算时就可以应用完全侧限条件下的压缩性指标计算地基的沉降量。二是采用基底中心点下的附加应力计算地基变形量。任意土层的压缩量计算式为：
常用的地基沉降计算方法汇总
6．3 常用的地基沉降计算方法 这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量，目前常用的计算方法有：弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量,要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。对于砂土,施工结束后就可以完成;对于粘性土,少则几年，多则十几年、几十年乃至更长时间。 ６.3.１ 计算地基最终沉降量的弹性力学方法 地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以B ｏus ｓin ｅs ｑ课题的位移解为依据的。在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时,见图6－5,表面位移w (x, ｙ， ｏ)就是地基表面的沉降量s : E r P s 2 1μπ-? = （6-8） 式中 μ—地基土的泊松比； E —地基土的弹性模量(或变形模量E 0); r —为地基表面任意点到集中力 P 作用点的距离,2 2y x r +=。 对于局部荷载下的地基沉降，则可利用上式,根据叠加原理求得。如图6-６所示，设荷载面积A 内Ｎ（ξ，η）点处的分布荷载为p 0（ξ,η)，则该点微面积上的分布荷载可为集中力Ｐ= p ０(ξ,η）d ξd η代替。于是,地面上与Ｎ点距离ｒ =2 2)()(ηξ-+-y x 的M (x, y ）点的沉降s (x, y ），可由式（６－8)积分求得: ?? -+--= A y x d d p E y x s 2200 2 )()(),(1),(ηξη ξηξμ （6－9）
? 从式（６-9)可以看出，如果知道了应力分布就可以求得沉降;反过来，若沉 降已知又可以反算出应力分布。 对均布矩形荷载p 0(ξ,η)＝ p ０＝常数，其角点C 的沉降按上式积分的结果为： 02 1bp E s c ω μ-= (6-１0) 式中 c ω—角点沉降影响系数，由下式确定: ?? ?? ??+++++=)1ln()11ln(122m m m m m c πω (６-11） 式中 m ＝l/ｂ。 利用式(6－10），以角点法易求得均布矩形荷载下地基表面任意点的沉降。例如矩形中心点的沉降是图6-6(b)中的虚线划分为四个相同小矩形的角点沉降之和,即 图６-５ 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图６-6 局部荷载下的地面沉 降 (a ）任意荷载面;(b ） 矩形荷载面
计算地基最终沉降量的模量参数
地基土压缩模量E s及变形模量E0的确定 《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）及部分地方规范是按地基土的压缩模量E s进行最终沉降量计算的。缩模量E s是指：在无侧向膨胀条件下，压缩时垂直压力增量与垂直应变增量的比值，通常采用压力由p i=100kPa增加到p i+1=200kPa时所得的压缩模量E s1-2来判定土的压缩性，压缩模量越大，表明土在同一压力变化范围内土的压缩变形越小，则土的压缩性越低。 E s= ( p i+1- p i)/[1000(s i+1-s i)]=(1+e)/α 一般粘性土、粉土及部分粉、细砂土可直接通过室内试验测得其压缩模量E s。对于碎石土，部分砂土（主要指中、粗、砾砂），花岗岩残积土，全风化岩，强风化岩等，通过室内试验取得其准确的压缩模量E s较为困难（或根本无法取得）。可通过原位测试数据给出压缩模量E s（或变形模量E0）的经验值，进行地基的沉降变形计算。 1 根据动力触探锤击数确定碎石土的变形模量E0 1.1 用重型动力触探N63.5确定圆砾、卵石土的变形模量E0 注：上表来源于铁道部《动力触探技术规定》（TBJ18-87） 1.2 成都地区卵石土N120与变形模量E0的关系 1.3 碎石土压缩模量E s与变形模量E0的关系公式 在弹性变形的基础上，由广义胡克定律可以得到： E s=E0/(1-2ν2/(1-ν)) ν为土的泊松比，碎石土可取ν=0.15~0.25，因此上式可简写成：Es=1.06~1.20E0 2 根据标贯锤击数确定砂土及饱和粉土的压缩模量E s 总结冶金部武汉勘察公司及《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01—501—92）的有关经验数据，给出下表的参考对应关系
独立基础沉降量计算
A 独立基础沉降计算 A.1 计算基础底面的附加压应力0p ： 基础自重及其上的土重为: k G G Ad γ=， G γ—回填土和基础加权平均重度（一般取20kN /m 3）； A —基础底面积（A a l =?）； d —基础埋深。 如地下水面超过基础底面时应扣除水浮力10k G w G Ad Ah γ=-， w h —水位距基础底面距离。 基础底面平均压力为：k k k F G p A += ， k F ——上部荷载准永久值组合； 基础底面自重压力为：ch m d σγ=， m γ——基底以上原状土加权平均重度或浮重度；i i m i h h γγ= ∑∑。 基础底面的附加压力为：0k ch p p σ=- A.2 确定分层厚度、沉降计算深度： 由b 查《基规》第29页表5.3.6 得z ?。当①无相邻荷载影响；②1.030.0m b m ≤≤；同时满足时， 按《基规》第29页式5.3.7：(2.50.4ln )n z b b =-。基底以下各层土的层底至基础底面距离为i z ，最后一层i z 的取值使得 i n z z ≥∑。 A.3 列表计算分层沉降量： b 始终取矩形基础短边，l 1 = l /2 ，b 1 = b /2 。i z 为层底埋深（各层土的层底至基础底面） ，表格最底行i n z z =，倒数第二行i n z z z =-?。第4列为4乘以查《基规》第113页表K.0.1-2得到的平均附加应力 系数i a 。
上表中l 1 = l /2 = 2.50m ，b 1 = b /2 = 2.00m ；z n = 7.78m 范围内的计算沉降量∑Ds = 95.74 mm, z = 7.18m 至7.78m(Dz 为0.60m ，最后一层土向上Dz 厚度)计算沉降量：Ds'n =2.39 mm ≤0.025∑Ds'i = 0.025×95.74 = 2.39 mm （《基规》第28页式5.3.6），满足要求，否则加大计算深度，直到满足为止。 A.4 确定沉降计算经验系数y s ： 沉降计算深度范围内压缩模量的当量值()1111i i i i i s i i i i i si si z a z a A E A z a z a E E -----= = -?? ?? ? ∑∑∑∑，分子为灰色列之和，分母为灰 色列各行除以其右边的商之和。查《基规》第28页表5.3.5得y s 系数。 A.5 最终的沉降量： s = y s s ' = y s ∑Ds'i （上表中：s =y s ×95.74）。 B 独立基础沉降计算（考虑相邻基础影响） B.1 计算基础底面的附加压应力0p ： 同A.1，只计算需要计算沉降的基础附加压应力。 B.2 确定分层厚度、沉降计算深度： 由b 查《基规》第29页表5.3.6 得z ?。计算深度n z 只能通过《基规》第28页式5.3.6来试算确认。 B.3 采用角点法计算平均附加压应力系数i a ： 相邻独基分别为A 、B 平行放置（需要计算沉降的基础为A ），水平距离为AB b ，基底平面尺寸分别为A A b l ?、 B B b l ?（且A B l l =）。基础A ：10.5A A b b =、10.5A A l l =，基础B ：10.5B B AB A l b b b =++、10.5B B b l =、20.5B AB A l b b =+、20.5B B b l =（注意长边必为l 、短边必为b ，必要时需要调整）。