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1、第三章 土中的应力概述地基变形的原因是由于土体具有可压缩性的 内在因素 和地基受到附加压力的作用的 外在因素。为了计算地基沉降以及对地基进行强度与稳定性分析 ,必须知道土中应力分布。土中应力包括土的 自重应力和附加应力 。 土的自重应力 是在未建造基础前 ,由于土体本身受重力作用引起的应力 ,附加应力是由于建筑物荷载在土中引起的应力 （ 新增应力 ）。特点： 一般自重应力 不产生 地基变形（新填土除外）；而附加应力是 产生 地基变形的主要原因。 3.1 自重应力天然地面czcxcy1 1zzcz zczcz= z土体中任意深度处的竖向自重应力等于单位面积上土柱的 有效重量。3.1.2成层土的自
2、重应力计算iniinncz hhhh 12211 说明：1.地下水位以上土层采用天然重度，地下水位以下土层采用浮重度 (即天然 /浮重度减去 10)2.非均质土中自重应力沿深度呈折线分布天然地面h1h2h3 321水位面1 h11 h1 + 2h21 h1 + 2h2 + 3h3自重应力分布曲线的变化规律：1.土的自重应力分布曲线是一条折线 ， 拐点在土层交界处和地下水位处 。2.同一层土的自重应力按直线变化 。3.自重应力随深度的增加而增大 。天然地面地下水位不透水层h4 h h h h h 3 + h 4 ) h 1 + h h 1 h h h h2h3h1 c 线 4 3 在地下水位以下
3、，如埋藏有不透水层 ,由于不透水层中不存在水的浮力，所以层面及层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计算地下水位位于同一土层中 ，计算自重应力时 ， 地下水位面应作为分层的界面 。 【例】 一地基由多层土组成，地质剖面如下图所示，试计算并绘制自重应力 cz沿深度的分布图iniinncz hhhh 12211 第一层土： 19X3=57KPa第二层土：在地下水位以下，用浮重度：即饱和重度减水的重度 10：（ 20.5-10） X2.2=23.1KPa；加上第一层土的应力值为 80.1KPa第三层土：（ 19.2-10） X2.5=23；总应力为 103.1KPa第四层土：为不透水层，不受水的浮
4、力的影响。故此层上下两个面的自重应力应该加上其上水的总重量。上层面： 103.1+（ 2.2+2.5） X10=150.1KPa；下层面： 150.1+22X2=194.1KPa。各层自重应力计算完之后需画出自重应力分布图。57.0kPa80.1kPa103.1kPa150.1kPa194.1kPainiinncz hhhh 12211 地下水位变化对土自重应力的影响条件：某工程地基如图所示，若地下水位从地表下 1.5m迅速降到 4.5m，假定降水后土的重度不变要求：试做水位下降前后粉质黏土层中的竖向自重应力分布图。地下水位以上土的自重应力用天然重度计算。地下水位以下的土受到水的浮力作用，减轻了土的有效重力 ，计算时应该用土的有效重度代替天然重度，有效重度等于饱和重度减去水的重度。用有效重度计算的自重应力实际上反映作用在土骨架上的应力，称为 有效自重应力 。有效自重应力与水压力的合力称为总自重应力。降低地下水位，会使地基中的自重应力增加，从而引起地基产生附加沉降变形。地下水位变化引起土自重应力如何变化57.0kPa80.1kPa103.1kPa150.1kPa194.1kPa57.0kPa
