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1、河海大学本科毕业论文 目录 第一章 绪论 1 第二章 静载试验介绍 2第三章 砂土地基的变形 43.1弹性地基中的应力 43.2地基的变形计算 63.3现场原位测试法 133.4沉降计算的正确性分析 133.5 砂土密度对地基沉降的影响 14第四章 砂土地基承载力 154.1概述 154.2地基承载力研究方法 154.3简单承载力计算公式 174.4Terzagi极限承载力计算公式 174.5Vesic极限承载力计算公式 20 4.6局部剪切破坏和冲切破坏 24第五章 砂土地基的P-S曲线再压缩段模拟及地基极限承载力预测 26 5.1概述 26 5.2基本假定 27 5.3系数推导 27 5.
2、4计算结果分析 27 5.5适用性分析 28 5.6三种破坏形式的定义 29 5.7公式局限性分析 31第六章 柔性桩复合地基基本理论及与天然地基的对比研究 32 6.1概述 32 6.2复合地基的变形 32 6.3复合地基的承载力 336.4复合地基试验分析 35 6.5复合地基与天然地基的对比研究 37第七章 试验仪器的改进建议 40第八章 结论和展望 41参考文献 42附录 VB曲线模拟程序 43砂土地基变形及承载力模拟试验研究第一章 绪论随着中国市场经济的发展，各种基础设施的建设越来越多，建筑业早已成为我国的支柱产业。同时城市的不断扩张，使得用地越来越紧张，很多建筑不得不建具有不良地基
3、的地段，从而使得岩土工程师对地基的研究和处理逐渐关注起来。大多数建筑物建造在土层上，这种支承建筑物荷载的土层称为地基。我们把影响建筑变形和稳定的一个足够大的范围内的土体称作该建筑物的地基。建筑物通过基础作用于地基上，地基就有两个方面的问题需要考虑：一种是因地基土的压缩变形引起的建筑物基础沉降和沉降差，如果沉降或沉降差过大超过了建筑物的容许范围，则可能导致上部结构开裂，倾斜甚至毁坏；另一种是如果荷载过大，超过了地基的承载力，将使地基产生滑动破坏，即地基的承载力不足，可能导致建筑物的倒塌。本文通过室内模拟试验研究浅基础下砂土地基的变形和承载力特性，以及天然地基与复合地基变形和承载力特性上的对比。在
4、考虑土压力，地基承载力和边坡稳定等问题时，关于土的各种参数的选择是比较困难的，在学术上也需要相当的洞察力。干砂的性质是比较容易研究的，而且砂土地基受力后，沉降会很快稳定，这些优点使得本次试验以风干砂作为试验材料。第二章 静载试验介绍本次试验所使用的仪器是河海大学最新研制的综合土工试验槽（如图2-1所示），它可用于土工织物，边坡稳定以及地基承载力等的研究。土工试验槽长、宽、高尺寸为：，方形压板的面积为0.16，质量约为35kg。试验槽的长度方向的两侧安装透明的有机玻璃，可用于观察地基的变形和破坏形态。试验加载设备为手动32吨千斤顶。试验用砂量1吨左右，这种大体量的试验可以较好的模拟真实地基的工作
5、性能，获得较好的试验结果。 图2-1 土工试验槽（局部）示意图试验时，首先将砂土装入槽内，并根据需要分层捣实，同时将两端被涂以红色油漆的圆竹棒（直径8mm，长400mm）分层均匀放置在砂土中（竹棒随地基土共同运动可用于观察地基的变形）。当槽内的砂土达到一定的高度后，在地基上放好压板。将压板上的压力传感器与千斤顶对正， 然后拧紧位于千斤顶支架上的位移控制螺丝，以减少地基的侧向位移变形量。这些准备工作做完之后，试验就可以开始了。试验记录的主要数据是：千斤顶加载值和沉降量。本次试验共做了五组，其中三组为天然地基试验，两组为柔性桩复合地基试验。三组天然地基的所用干砂密度分别为1.66 ，1.72 ，1
6、.77 。两组复合地基的干砂密度为1.72,用桩量分别为5根和9根（直径8mm，长度30cm竹棒）。 图2-2 布桩示意图试验加载过程如下：初始压缩段： 0.2kpa至2.2kpa段，每次加载500N；回弹段 ： 52.2kpa至0.2kpa段，每次卸载1000 N；再压缩段 ： 0.2kpa至 破坏 段，每次加载1000N；卸载段 ： 每次卸载1000N。试验所得到的P-S曲线如图2-3所示。图2-3 砂土地基沉降P-S曲线(包括回弹再压缩段)第三章 砂土地基的变形3.1 弹性地基中的应力3.1.1 基底的接触压力建筑物的荷载通过基础传给地基，这时基础底面向地基施加的压力叫作接触压力。基底接
7、触压力会因基础的刚性，基础底面的摩檫力的大小，地基土的压缩特性等的不同而不同。在砂土地基条件下，因为基础底部砂土容易发生侧向移动，其压力大小分布为中间大，两边小。为简化计算，本次试验按基底压力均匀分布来分析地基中的附加应力。3.1.2 地基中的附加应力附加应力是相对于自重应力而言的，在地基的各点处本身作用有土的自重应力，在荷载的作用下地基中增加了应力，其应力增加量称为地基附加应力。1 竖向均布压力作用下矩形基底角点下的附加应力Boussinesq(1885)求出了在各向同性半无限大体表面作用有集中荷载的弹性体内部的应力和变形的分布。Newmark(1935)通过积分运算得出了在矩形均布荷载作用
8、下角点的应力计算公式： 其中： ：垂直附加应力； m=l/b,n=z/b。l是矩形的边长，b是矩形的短边 ,z是从基础底面算起的深度。在基础底面，荷载通过基础传给地基，=1。随着荷载通过地基的传递，其作用范围不断扩大，和随深度减小而减小。表3-1是按正方形基础底面应用叠加原理算出的基础中心正下方的附加应力系数。 表3-1 方形基础的附加应力系数 （l=0.2m b=0.2m） 分层段距基础底面的距离z(m)m (m =l/b)nn=z/b按矩形基础算出附加应力系数0 - 0.15m0.075 10.3750.967 0.15-0.3m0.225 11.1250.641 0.3-0.45m0.375 11.8750.367 0.45-0.6m0.525 12.6250.223 0.6-0.75m0.675 13.375 0.146 2 竖向均布压力作用下条形基底下的附加应力： 其中： ：垂直附加应力； m=x/b,n=z/b。l是矩形的边长，b是矩形的短边 , x从基础的左边算起，z是从基础底面算起的。表3-2是按条形基础算出的基础形心正下方的附加应力系数。 表3-2 条形基础的附加应力系数 ( b=0.4m,x为基础底面形心至基础边缘的距离) 分层段距基础底面的距离z(m)m m =x/b nn=z/b按条形基础算
