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1、26 地基的最终沉降量,概念,地基土层在建筑物荷载作用下,不断地产生压缩,直至压缩稳定后地基表面的沉降量,即地基的最终沉降量。,地基沉降的原因(内、外因),计算目的,计算方法 分层总和法;建筑地基基础设计规范法,2.6.1 分层总和法,2)、基本假定, 土在侧限条件下变形;, 采用基础中点下的附加应力进行计算;, 沉降计算深度,至某一深度(受压层)即 可,s为zn深度内各土层变形量之和。,地基土为均匀、等向的半无限空间弹性体;,1)、计算原理, 分层,原则:,hi0.4b,天然土层面,地下水位处, 绘制剖面, 求各分层处的自重应力czi, 并绘应力曲线;,3)、计算方法与步骤, 确定地基沉降计
2、算深度Zn, 计算, 求基底接触压力p及基底附加压力p0;, 求各分层处的附加应力zi, 并绘应力曲线;,d,zi,zi1,hi,zn,P0,e1i,e2i,e,P1i,P2i,P,地基最终沉降量:,s = s1+ s2+ s3+ sn,(338),式中:,zi 作用在第i层土的平均附加应力(kPa);,hi 第i层土的厚度(m);,n 地基沉降计算深度范围内的土层数。,Esi 第i层土的压缩模量(MPa);,ai 第i层土的压缩系数(Mpa-1);,e1i, e2i 分别为第i层土在自重应力和自重应力与附加应力之和作用下的孔隙比;,例: 有一矩形基础,地基土的自重应力和附加应力计算结果如图例
3、题附图一所示。地基土的压缩曲线如例图附图二所示,求第二层土的变形量。,第一层,第二层,第三层,17.1kPa,100kPa,24.7,34.2,52,35,0.9m,0.4m,0.5m,0.7m,47.5kPa,25.5kPa,1.00,0.90,0.80,0.75,0,50,100,200,150,p2,p1,e1,e2,p(kPa),(2) 计算第二层土的平均附加应力,解:(1) 计算第二层土的平均自重应力,(3) 求p1及p2,(4) 由p1, p2查压缩曲线得:,e1=0.95,e2=0.88,(5) 求si:,S=153mm,分层总和法计算结果与沉降观测比较有以下规律:,中等地基 S
4、计S实 较弱地基 S计S实 坚硬地基 S计S实,原因:假定与实际不完全符合;试样代表性存在问题; 未考虑地基、基础与上部结构的共同作用,2.6.2规范推荐法,规范法是从分层总和法公式导出的一种简化形式。,1、实质,引入沉降系数s,使S计S实,从式(315)有:,式中: 代表第i层土的附加应力面积,如图cdef所示:,2、计算原理,第i层,zi,a,b,c,d,e,f,z曲线,p0,hi,zi-1,由图:,式中:Acdef 表示cdef附加应力面积;,Aabef 表示abef附加应力面积;,Aabcd 表示abcd附加应力面积;,令,即: 平均附加应力系数,平均附加应力系数 指基础底面计算点至第
5、i层土底面范围全部土层的附加应力系数平均值,而非地基中第i层土本身的附加应力系数。,则:,3、规范公式:,(341),式中:,s 地基最终沉降量(mm);,s 沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,也可按表311取用;,n 地基沉降计算深度范围内所划分的土层数;,p0 对应于荷载标准值时的基础底面处的附加压力(kPa);,Esi 基础底面下第i层土的压缩模量,按实际应力范围取值(m);,zi,zi-1 基础底面至第i层和第i1层土底面的距离(m);,i, i-1 基础底面至第i层和第i1层土底面的范围内的平均附加应力系数。,查表312。(注:条形基础可按l/b10查),1) 无相邻荷载影响,b=130m时:,zn= b (2.50.4lnb),(343),4、 沉降计算深度zn,要求满足:,(344),2) 存在相邻荷载影响,式中:,si 在计算深度zn范围内,第i层土的计算沉降值;,sn 在计算深度zn处向上取厚度为z (图338)土层的计算沉降值;,z 按表314确定,如b为4m,z 取0.6m。,天然地面,基底,平均附加应力系数曲线,p0,b,Zn,Zi,Zi-1,Z,i1层,i层,5-7。,3-11,2.6.3 相邻荷载对地基沉降的影响,意义: 影响因素: 计算:,End,
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