第四章土的变形性质地基沉降计算.ppt

（二）分层总和法和规范法的不同点： 1、规范法引入了沉降计算经验系数，避免了分层总和法中由于假定所造成的误差； 2、分层上的不同： 3、确定压缩层厚度的不同： 分层总和法采用应力比法：σz=(0.1~0.2)σcz， 而规范法采用变形比法：?Sn′≤0.025∑Si 当无相邻荷载影响时：Zn=B(2.5-0.4㏑B) 4、计算量的不同:分层总和法计算量大，规范法计算量小； 5、规范法未考虑地下水的影响。 * * * * * * * * * * * * 当压缩应力分布与排水条件都相同时，达到同一固结度所需时间之比等于排水距离H的平方之比。 (3)地基沉降与时间关系计算步骤 （1）计算地基最终沉降量； （2）计算地基附加应力沿深度的分布； （3）计算土层的竖向固结系数和时间因子； （4）求解地基固结过程中某一时刻t沉降量。 已知时间，求与该时间对应的沉降量 压缩土层最终沉降量 计算程序 太沙基一维渗透固结理论应用 已知沉降量求与该沉降量对应的时间 计算程序 例题 某饱和粘土层厚度为10m，在大面积荷载作用下，按粘土层在单面或双面排水条件下，分别求：1.：加荷1年时的沉降量；2：沉降量达140mm所需的时间； 地基土的物理力学性质指标如右图所示： 分析： 分清题型 注意：压缩土层厚度的取值要分清单面排水、双面排水两种情况 本题附加应力分布图形是矩形 求粘土层的最终沉降量 求t时间的沉降量 单、双面排水两种情况 2. 求沉降量达140mm时所需的时间 计算程序 * 例题：某饱和粘土层厚10m,e1=1.0, av=0.3MPa-1, k=18mm/y,大面积（20m×20m）荷载p0=120kPa作用, 按粘土层在单面排水或双面排水条件下分别求:(1)加荷一年时的沉降量；(2)沉降量达140mm所需的时间。 解 （1）求t=1年时的沉降量 粘土层的最终沉降量S： 固结度 一年后的沉降量为： 一年后的沉降量为： 单面排水 双面排水 相应的固结度U=75% 得Tv=0.53 单面排水 思考：结合例题，比较单面排水与双面排水对沉降量和沉降所需时间的影响。 （2）沉降量达140mm所需时间 双面排水 4.7 确定固结系数CV 确定Cv一般通过压缩试验，绘制一定压力下的时间~压缩曲线，再结合理论公式确定CV。其主要方法有： 时间平方根法 时间对数法。 4.8 饱和粘土地基的沉降过程 一、应力面积与固结度的关系定律： 实际工程中，作用在饱和土层中的起始超静水压力分布各不相同，推导出来的固结公式自然不一样。 没有必要根据每个不同应力图形单独地推导相应的固结公式，可以通过下述不同应力图面积与固结度乘积之间的关系来解决。 对不同的应力图面积F与固结度U之间关系可表述为： 任何随深度而变化的应力图形如分界为若干个图形，则总应力图形的固结度乘上其总应力面积，等于各分应力图形的固结度乘以各自应力面积之和，即 称为应力面积与固结度的关系定律。 应力图形分布的几种情况 (1)相当于基础底面积很大而压缩土层较薄的情况。 (2)相当于无限宽广的水力冲填土层，由于自重压力而产生固结的情况。 (3)相当于基础底面积较小，在压缩土层底面的附加应力不为零。 (4)相当于基础底面积较小，在压缩土层底面的附加应力已接近零的情况。 (5)相当于地基在自重作用下尚未固结就在上面修建建筑物基础的情况。 情况B:应力图形成正三角形，顶部排水。这相当于用水力机械把泥水混合吹填到低洼地方而形成的人工地基。 情况B 图4.9 情况A 情况A :两面排水，应力图形为任何线性分布或单面排水应力图形为矩形的情况。 不同应力图形及排水情况的固结度计算公式 所以 情况1 情况1: 倒三角形，单面排水，但排水面在三角形的底边，高度为H。把一面排水的矩形面积分成两个面积相等的三角形，则 令 情况2 单面排水，高度为Ｈ，应力图形呈梯形。相当于在水填土的人工地基上回填以砂，其上再修建基础。 情况2 四、沉降与时间关系曲线的修正 实际上基础荷载是随施工过程逐步加上的，因此应根据荷载增长情况。对理论 ~ 实际上基础荷载是随施工过程逐步加上的，因此应根据荷载增长情况。对理论~曲线进行经验修正。假定：施工期间荷载随时间增加是线性的，工程完工后，荷载不再增加，成为常数。 修正原则：假定渐增荷载由零增加到p1，经过时间t1所产生的沉降量，等于突加荷载p1/2,经过时间t1/2所产生的沉降量 二、逐步施加荷载下固结度 四、沉降与时间关系曲线的修正 实际上基础荷载是随施工过程逐步加上的，因此应根据荷载增长情况。对理论 ~ (1) 当t=t1T0,对应的荷载为p