3下-土的压缩性与地基沉降计算---例题.ppt

【解】（1）绘制柱基础剖面图与地基土的剖面图，如下图示。 例 6 某厂房为框架结构，柱基础底面为正方形，边长l=b=4m，基础埋置深度d=1.0m，上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN。地基为粉质粘土，土的天然重度为16.0kN/m3，地下水位深3.4m，地下水位以下土的饱和重度为18.2kN/m3。土的压缩试验，e —σ曲线如下图所示。计算柱基中点的沉降量。 例 7 某厂房为框架结构，柱基础底面为正方形，边长l=b=4m，基础埋置深度d=1.0m，上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN。地基为粉质粘土，土的天然重度为16.0kN/m3，地下水位深3.4m，地下水位以下土的饱和重度为18.2kN/m3。地基土的压缩模量：地下水位以上Es1=5.5MPa，地下水位以下Es2=6.5MPa。地基承载力标准值fk=94kPa。用《建筑地基基础设计规范》推荐法计算柱基中点的沉降量。 （题目同例5、例6） 代入得： （2）计算附加应力比值α （3）假定地基平均固结度 Ut=25%，50%，75%，90% （4）计算时间因子Tv 由Ut及α查图3.53可得： Tv=0.04，0.175，0.45，0.84 （5）计算相应的时间t ①地基土的压缩系数 ②渗透系数换算 ③计算固结系数 ④时间因子 （6）沉降量列表计算如下： （7）st—t关系曲线如下图。 例题分析 【解答】 该土层的固结系数为 Cv=k(1+e1)/aγw=2.0 ×(1+0.8) /0.00025×0.098 =1.47×105cm2/a 时间因数为 Tv=Cvt /H2=1.47×105×1 /10002=0.147 α=240/160=1.5 由Tv 、α值查表得土层的平均固结度为0.45，则加荷一年后的沉降量为 St=Ut×S=0.45×27.8＝12.5cm （2）已知基础的沉降为St=20cm，最终沉降量S=27.8cm 则土层的平均固结度为 U=St /S=20 /27.8=0.72 由U值查表得时间因数为0.47，则沉降达到20cm所需的时间为 t=TvH2 /Cv=0.47×10002 /1.47×105＝3.2年 【例11】厚度H=10m粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力如下图所示。粘土层的初始孔隙比e1=0.8，压缩系数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求： ① 加荷一年后的沉降量St ② 地基固结度达Uz=0.75时所需要的历时t ③ 若将此粘土层下部改为透水层，则Uz=0.75时所需历时t 157kPa 235kPa H p 粘土层 不透水层 例 5 某厂房为框架结构，柱基础底面为正方形，边长l=b=4m，基础埋置深度d=1.0m，上部结构传至基础顶面荷载P=1440kN。地基为粉质粘土，土的天然重度为16.0kN/m3，天然孔隙比e=0.97 。地下水位深3.4m，地下水位以下土的饱和重度为18.2kN/m3。土的压缩系数：地下水位以上a1=0.3MPa-1，地下水位以下a2=0.20MPa-1。计算柱基础中心点的沉降量。 （2）计算地基土的自重应力（注意：从地面算起）并绘分布曲线于上图。 基础底面 σcd= γd=16 ×1=16kPa 地下水位处 σcw= 3.4γ=3.4 ×16=54.4kPa 地面下2b处 σC8=3.4γ+4.6γ’ =92.1kPa （3）基底接触压力：取γm= 20kN/m3 p=P/(l×b)+ γm d=1440/(4×4)+20×1＝110.0kPa （4）基底附加应力 p0=p-γd=110-16 ×1＝94kPa （5）计算地基中的附加应力并绘分布曲线见图 (a)。 该基础为矩形，属空间问题，故应用“角点法”求解。为此，通过中心点将基底划分为四块相等的计算面积，每块的长度l1=2m，宽度b1=2m。中心点正好在四块计算面积的公共角点上，该点下任意深度zi处的附加应力为任一分块在该点引起的附加应力的4倍。计算结果如下表所示。 （6）确定受压层深度Zn。由上图中自重应力和附加应力两条曲线，寻找σz=