基础最终沉降量计算 1 定义地基土层在建筑物荷载作用下 不断产生压缩 直至压缩稳定后地基表面的沉降量称为地基的最终沉降量 原因其外因主要是建筑物荷载在地基中产生附加应力 内因是土的碎散性 孔隙发生压缩变形 引起地基沉降 目的判断地基变形值是否超出允许的范围 以便在建筑物设计时 采取相应的工程措施 保证建筑物的正常使用 方法有关地基沉降量的方法很多 工业与民用建筑中常见的有分层总和法和 规范 法 还有弹性理论法和数值计算法 分层总和法简介工程上计算地基的沉降时 在地基可能产生压缩的土层深度内 按土的特性和应力状态的变化将地基分为若干 n 层 假定每一分层土质均匀且应力沿厚度均匀分布 然后对每一分层分别计算其压缩量si 最后将各分层的压缩量总和起来 即得地基表面的最终沉降量s 这种方法称为分层总和法 分层总和法的基本思路是 将压缩层范围内地基分层 计算每一分层的压缩量 然后累加得总沉降量 分层总和法有两种基本方法 e p曲线法和e lgp曲线法 基础最终沉降量计算 2 基础最终沉降量计算 3 计算原理一般取基底中心点下地基附加应力来计算各分层土的竖向压缩量 认为基础的平均沉降量s为各分层上竖向压缩量Dsi之和 即几点假设地基土为一均匀的 等向的半无限空间弹性体 计算部位为基础中心点O下土柱所受附加应力sz进行计算 地基土的变形条件为侧限条件 计算深度因工程上附加应力扩散随深度而减少 计算到某一深度 受压层 即可 分层总和法是目前最常用的地基沉降计算方法 计算步骤1 绘制基础中心下地基的自重应力 附加应力分布曲线 求2 确定沉降计算深度 压缩下限深度 如压缩下限下部还有更软的土层 则计算至该土层底面为止 如压缩层内部有基岩 则受压层深度计算至新鲜岩土为为止 3 分层厚度的确定 天然土层交界面及地下水面为特定的分界面 一般土 软土 基础最终沉降量计算 4 基础最终沉降量计算 5 4 计算分层沉降量si5 最终变形量 查e p曲线 计算中的几个问题1 有相邻荷载作用时 应将相临荷载引起的附加应力叠加到基础自身引起的附加应力中去 2 有相邻荷载时 我国 建筑地基基础设计规范 规定采用下式确定沉降计算深度 式中 由计算深度向上取厚度为的土层沉降计算值 s 计算深度范围内各个分层土的沉降计算值的总和 具体应用时采用试算法 先假定一个沉降计算深度zn 基础最终沉降量计算 6 例题 有一矩形基础放置在均质粘土层上 如图所示 基础长度L 10m 宽度B 5m 埋置深度D 1 5m 其上作用着中心荷载P 10000kN 地基土的重度为20kN m3 饱和重度21kN m3 土的压缩曲线如图 b 所示 若地下水位距基底2 5m 试求基础中心点的沉降量 例题 1 解 1 由L B 10 5 2 10可知 属于空间问题 且为中心荷载 所以基底压力 接触压力为基底净压力 附加压力为 2 因为是均质土 且地下水位在基底以下2 5m处 取分层厚度2 5m 3 求各分层面的自重应力 注意 从地面算起 并绘分布曲线见图 a 例题 2 4 求各分层面的竖向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 5m 宽度B1 2 5m 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 例题 3 5 确定压缩层厚度 从计算结果可知 在第4点处有 z4 c4 0 195 0 2 所以 取压缩层厚度为10m 6 计算各分层的平均自重应力和平均附加应力 各分层的平均自重应力和平均附加应力计算结果见下表 7 由图 b 根据p1i si和p2i si zi分别查取初始孔隙比和压缩稳定后的孔隙比 结果列于下表 例题 4 8 计算地基的沉降量 分别计算各分层的沉降量 然后累加即得 例题 5 。