1天然地基沉降
常用的地基沉降计算方法
常用的地基沉降计算方法
一、弹性模型法
弹性模型法是地基沉降计算的一种常用方法,它基于弹性体理论,直接应用中等体积条件,利用K值表面积比来估算计算地基沉降。
1.原理及公式
弹性模型法是假设地基是一种脆性材料,按照体积稳定原理,当在地基上发生荷载时,地基沉降量s可表示为:
s=K·q/F
其中:
s:地基沉降量,m;
K:沉降系数,m/t;
q:表面单位荷载,t/m2;
F:表面积,m2
2.计算方法
(1)选择沉降系数K。
一般情况下,K的取值可根据工程案例计算,也可以参考试验结果或文献资料中给出的K值,另外,也可根据地基材料的弹性模量E和泊松比μ确定:
K=1.8(G/E)1/2+2.8(μ/E)1/3
其中:G为地基材料的弹性模量,Pa;E是弹性模量,Pa;μ是泊松比。
(2)确定计算点位及坐标系。
根据工程实际情况确定计算点位及确
定坐标系,通常坐标系以空间坐标系为准;
(3)计算沉降量s。
根据系数K和地基单位面积荷载q计算沉降量s,计算公式为:
s=K·q/F
其中:K为沉降系数,m/t;q为地基单位面积荷载,t/m2;F为表面积,m2
(4)结果分析。
常用的地基沉降计算方法汇总
6.3 常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量,目前常用的计算方法有:弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量,要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土,施工结束后就可以完成;对于粘性土,少则几年,多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时,见图6-5,表面位移w (x, y,o )就是地基表面的沉降量s :E r P s 21μπ-⋅= (6-8)式中 μ—地基土的泊松比;E —地基土的弹性模量(或变形模量E 0);r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离,22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降,则可利用上式,根据叠加原理求得。
如图6-6所示,设荷载面积A 内N (ξ,η)点处的分布荷载为p 0(ξ,η),则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0(ξ,η)d ξd η代替。
于是,地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M (x, y )点的沉降s (x, y ),可由式(6-8)积分求得:⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ (6-9)图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线 图6-6 局部荷载下的地面沉降(a )任意荷载面;(b )矩形荷载面从式(6-9)可以看出,如果知道了应力分布就可以求得沉降;反过来,若沉降已知又可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p 0(ξ,η)= p 0=常数,其角点C 的沉降按上式积分的结果为:021bp E s c ωμ-= (6-10)式中 c ω—角点沉降影响系数,由下式确定:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122m m mm m c πω (6-11)式中 m=l/b 。
地基沉降计算
4 地基沉降计算 1) 分层总和法
了解计算步骤
e1i − e2i S =∑ hi i =1 1 + e1i
n
ai (P i − Pi ) S = ∑ 2 1 hi 1+ e1i i =1
n
S =
∑
i =1
n
∆ Pi hi E si
确定地基沉降计算深度
2) 规范法 记住计算公式
Po (ziαi − zi −1αi−1 ) si′ = Esi
6) 在计算中重点掌握朗金土压力计算理论 包括: 正确计算土压力、 包括: 正确计算土压力、 侧向压力;(大小、 ;(大小 侧向压力;(大小、 h3 要记得公式: 要记得公式:
h1 h2
q
φ1 , γ 1 , c1
φ 2 , γ 2 , c2
要明确公式中各符号 的物理意义
⑴ 搜集、分析建筑场 搜集、 地资料绘图 绘图。 地资料绘图。 分层: ⑵ 分层:原则上按分层总和法并 按场地实际地基剖面考虑。 按场地实际地基剖面考虑。 ⑶ 求各分层的压缩量; 求各分层的压缩量 分层的压缩量; ⑷ 确定地基沉降计算深度
′ ∆s n ≤ 0.025∑ ∆si′
φ 3 , γ 3 , c3
σ a = γzK a − 2c K a
计算要点: 计算要点: 临界深度 熟练绘土压力强度分布图
6 地基承载力
1) 何谓地基承载力?何谓临塑荷载?临界荷载? 何谓地基承载力?何谓临塑荷载?临界荷载? 2) 地基破坏模式有几种类型?主要特点? 地基破坏模式有几种类型?主要特点? 3) 何谓地基的极限 承载力? 承载力?普朗德尔 理论公式的假定条 赖斯纳、 件?赖斯纳、太沙 基作了那些改进? 基作了那些改进?
地基沉降的计算方法及计算要点
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课外研习论文学生姓名刘振林、靳颜宁、唐雯钰学号 **********、**********、********** 学院资源与安全工程学院专业城市地下空间工程1001班指导老师李江腾2012.09目录引言 (2)1.地基沉降 (2)1.1地基沉降的基本概念 (2)1.2地基沉降的原因 (2)1.3地基沉降的基本类型 (2)1.3.1按照沉降产生机理 (2)1.3.2按照沉降的表示方法 (2)1.3.3按照沉降发生的时间 (3)2.地基沉降的计算 (3)2.1地基沉降计算的目的 (3)2.2地基沉降计算的原则 (3)2.3地基沉降的计算方法 (3)2.3.1分层总和法 (3)2.3.2应力面积法 (6)2.3.3弹性力学方法 (13)2.3.4斯肯普顿—比伦法(变形发展三分法) (15)2.3.5应力历史法(e-lgp曲线法) (17)2.3.6应力路径法 (19)3.计算要点 (20)3.1分层总结法计算要点 (20)3.2应力面积法计算要点 (20)3.3弹性理论法计算要点 (20)3.4斯肯普顿—比伦法计算要点 (20)3.5应力历史法计算要点 (20)3.6应力路径法计算要点 (20)4.总结 (21)参考文献: (21)地基沉降的计算方法及计算要点城市地下空间工程专业学生刘振林,唐雯钰,靳颜宁指导教师李江腾[摘要]:本文介绍了六种地基沉降量的计算方法:分层总和法、应力面积法、弹性理论法、斯肯普顿—比伦法、应力历史法以及应力路径法,并讨论了各种方法的计算要点。
关键词:分层总和法;规范法;弹性理论;斯肯普顿—比伦;应力历史;应力路径ABSTRACT:This thesis introduces six kinds of foundation settlement calculation methods:layerwise summation method,Stress area method,elasticity-thoery method,Si Ken Compton ancient method,Stress history method,stress path method,and discusses the main points of the six methods.KEY WORD:layerwise summation method;Specification Approach;elastic theory;stress history;A.W.Skempton—L.Bjerrum;stress path引言基础沉降计算从来就是地基基础工程中三大难题之一,在进行基础设计时,不仅要满足强度要求,还要把基础的沉降和沉降差控制在一定范围内。
地基基础沉降原因及处理方法综述
地基基础沉降原因及处理方法综述地基基础沉降是指土地表面下沉的现象,主要是由于地下土壤的压实、水分变化、地下水位变化、地下工程施工等因素引起的。
地基基础沉降会给建筑物带来严重的损害,因此,对地基基础沉降的原因和处理方法进行综述至关重要。
1.土壤的压实:土壤在载荷的作用下会发生压实,导致地基下沉。
尤其是在填土地区,土壤的压实是主要原因之一2.水分变化:土壤中的水分的变化会导致地基基础沉降。
例如在地下水位下降或降雨等情况下,土壤会因为含水量的变化而产生沉降。
3.地下水位变化:地下水位的变化也是地基基础沉降的一个重要原因。
当地下水位下降时,土壤会因为水分流失而发生沉降。
4.地下工程施工:地下工程施工中的挖掘、回填等过程也会导致地基基础沉降。
特别是当地下工程施工不规范或没有采取合适的补偿措施时,地基基础沉降较为严重。
针对地基基础沉降问题,可以采取以下几种处理方法:1.预防措施:在规划和设计阶段,应根据地质勘探与土壤力学测试的结果,设计合理的地基基础,以减少沉降的可能性。
此外,还应合理选择填土材料,并采取预压和合理的加固措施,以减少土壤压实引起的沉降。
2.补偿措施:当地基基础发生沉降时,可以采取补偿措施来减少损害。
例如,在建造高层建筑时,可以采用隔震设备来减少地震引起的沉降。
3.补充土的加固:当地基基础发生沉降时,可以通过补充土和加固地基的方式来修复。
补充土的选择应根据地质勘探和土壤力学测试的结果,选择合适的土壤。
4.地基加固:地基加固是一种常用的处理方法。
可以采用加固桩、注浆等方式来增加地基的承载力和稳定性,减少地基基础沉降的发生。
地基基础沉降是一个复杂的问题,其原因和处理方法都需要根据具体情况进行分析和选择。
在实际工程中,应根据地质勘探和土壤力学测试的结果,结合工程需求和经济效益,合理选择处理方法,以确保建筑物的安全和稳定性。
地基沉降解决方法
地基沉降解决方法地基沉降是建筑工程中常见的问题,它会给建筑物带来严重的影响,甚至导致建筑物的结构安全性受到威胁。
因此,解决地基沉降问题对于建筑工程来说至关重要。
本文将介绍一些常见的地基沉降解决方法。
1. 加固地基加固地基是解决地基沉降问题的首要方法。
通过对地基进行加固,可以增强地基的承载能力,减少地基沉降的发生。
加固地基的方法有很多种,常见的包括灌注桩、钢筋混凝土地基板、地基加压注浆等。
这些方法都可以有效地提高地基的稳定性和承载能力。
2. 控制水分水分是导致地基沉降的主要原因之一。
当地下水位过高或者降雨过多时,地基的土壤会变得湿润,容易发生沉降。
因此,控制水分是解决地基沉降问题的重要手段之一。
可以通过排水系统、地下排水井等方式,将过多的水分排除,保持地基土壤的干燥程度,从而减少地基沉降的发生。
3. 地基加固与沉降监测在建筑工程中,对地基进行加固是一项重要的工作,但同时也需要进行沉降监测。
通过沉降监测可以及时了解地基的变化情况,以便采取相应的措施。
常见的沉降监测方法包括测量孔、水平仪等。
通过监测地基的沉降情况,可以及时采取补充加固措施,确保建筑物的结构安全。
4. 使用轻型材料在一些特殊情况下,可以考虑使用轻型材料来减轻地基的负荷,从而减少地基沉降的发生。
轻型材料具有重量轻、强度高的特点,可以有效地减少地基的负荷,降低地基沉降的风险。
常见的轻型材料包括泡沫混凝土、轻质砖等。
5. 增加地基支撑面积地基的支撑面积越大,地基承载能力越强,地基沉降的风险也越小。
因此,在设计建筑物时,可以考虑增加地基的支撑面积,从而减少地基沉降的发生。
常见的方法包括扩大地基底面积、增加地基板的厚度等。
6. 加强地基排水系统地基排水系统的作用是将地下水排出,保持地基土壤的干燥程度,减少地基的沉降风险。
因此,在解决地基沉降问题时,可以考虑加强地基排水系统的建设。
常见的地基排水系统包括排水沟、地下排水井等。
7. 进行定期检查和维护定期检查和维护地基是防止地基沉降的重要手段之一。
(整理)常用的地基沉降计算方法
6.3 常用的地基沉降计算方法这里所讲的地基沉降量是指地基最终沉降量,目前常用的计算方法有:弹性力学法、分层总和法、应力面积法和考虑应力历史影响的沉降计算法。
所谓最终沉降量是地基在荷载作用下沉降完全稳定后的沉降量,要达到这一沉降量的时间取决于地基排水条件。
对于砂土,施工结束后就可以完成;对于粘性土,少则几年,多则十几年、几十年乃至更长时间。
6.3.1 计算地基最终沉降量的弹性力学方法地基最终沉降量的弹性力学计算方法是以Boussinesq 课题的位移解为依据的。
在弹性半空间表面作用着一个竖向集中力P 时,见图6-5,表面位移w (x, y, o )就是地基表面的沉降量s :E r P s 21μπ-⋅=(6-8)式中 μ—地基土的泊松比;E —地基土的弹性模量(或变形模量E 0);r —为地基表面任意点到集中力P 作用点的距离,22y x r +=。
对于局部荷载下的地基沉降,则可利用上式,根据叠加原理求得。
如图6-6所示,设荷载面积A 内N (ξ,η)点处的分布荷载为p 0(ξ,η),则该点微面积上的分布荷载可为集中力P= p 0(ξ,η)d ξd η代替。
于是,地面上与N 点距离r =22)()(ηξ-+-y x 的M (x, y )点的沉降s (x, y ),可由式(6-8)积分求得:⎰⎰-+--=Ay x d d p E y x s 22002)()(),(1),(ηξηξηξμ (6-9)从式(6-9)可以看出,如果知道了应力分布就可以求得沉降;反过来,若沉降已知又图6-5 集中力作用下地基表面的沉降曲线图6-6 局部荷载下的地面沉降(a )任意荷载面;(b )矩形荷载面可以反算出应力分布。
对均布矩形荷载p 0(ξ,η)= p 0=常数,其角点C 的沉降按上式积分的结果为:021bp E s c ωμ-= (6-10)式中 c ω—角点沉降影响系数,由下式确定:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=)1ln()11ln(122m m mm m c πω (6-11)式中 m=l/b 。
地基基础沉降计算Excel程序
说明:
根据《
》 初算符号 数值b源自18l23
p0 92.5465
fak
140
单位 m m
kPa kPa
0.75fak 105 kPa
复合地基承载力标准值 沉降计算经验系数
计算深度 复合地基沉降量
fsp 312.505 kpa ψs 0.58105 l/b 1.27778 Zn 24.1893
10.1 1.122222222 10.1 1.122222222
#NAME? #NAME? #NAME?
0
0 0
#NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME?
0 #NAME? #NAME?
1.天然地基沉降计算
基础参数 基础宽度 基础长度 基础底面的附加压力 地基承载力特征值
沉降计算经验系数 计算深度 天然地基沉降量 土的参数
说明: 根据建 筑地基 基础设 计规范 公式 5.3.5计 算
符号
数值
单位
b
18
m
l
23
m
p0 92.5465 kPa
fak
140 kPa
0.75fak 105 kPa
1.2 1
2.CFG桩复合地基承载力 设计
基础参数 基础宽度 基础长度 基础底面的附加压力 实际桩长 桩直径 桩间距 宽度方向桩根数 长度方向桩根数 搅拌桩的面积置换率
桩间土承载力折减系数
桩间土地基承载力标准 值 复合地基承载力设计值
符号 b l p0 L D s
地基沉降计算
第3章地基沉降计算本章主要介绍土的压缩特性及其影响因素、土的压缩性指标及测定方法;地基最终沉降量计算,地基沉降与时间关系的计算等。
学习本章的目的:能根据建筑地基土层的分布、厚度、物理力学性质和上部结构的荷载,进行地基变形值的计算。
土层在荷载作用下将产生压缩变形,使建筑物产生沉降。
而沉降值的大小,取决于建筑物荷载的大小与分布;也取决于地基土层的类型、分布、各土层厚度及其压缩性。
为了计算地基变形,必须了解土的压缩性。
若地基基础的沉降超过建筑物所允许的范围,或者是建筑物各部分之间由于荷载不同或土层压缩性不均而引起的不均匀沉降,都会影响建筑物的安全和正常使用。
第一节土的压缩性一、土的压缩性及影响因素土的压缩性是指土在外部压力和周围环境作用下体积减小的特性。
土体体积减少包括三个方面:①土颗粒本身被压缩;②封闭在土中的水和气体被压缩;③土孔隙体积减小,土颗粒发生相对位移,孔隙中水和气体向外排出体积随之减少。
研究表明,工程实践中如遇到的压力<600kPa, 则土颗粒与土中水和气体本身的压缩极小,可以忽略不计。
故土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果。
对于透水性较大的无黏性土,土中水易于排出,压缩过程很快就可完成;对于饱和黏性土,由于透水性小,排水缓慢,达到压缩稳定需要较长时间。
土体在压力作用下,其压缩量随时间增长的过程,称为土的固结。
二、土的有效应力原理甲、乙两个完全相同的量筒的底部放置一层松砂土。
在甲量筒松砂顶面加若干钢球,使松砂承受σ的压力,松砂顶面下降,表明砂土已发生压缩,即砂土的孔隙比减小。
乙量筒松砂顶面小心缓慢地注水,在砂面以上高度h正好使砂层表面也增加σ的压力,结果发现砂层顶面不下降,表明砂土未发生压缩,即砂土的孔隙比e不变。
土体中存在两种不同性质应力:(1)由钢球施加的应力,通过砂土的骨架传递的部分称为有效应力(σ′),这种有效应力能使土层发生压缩变形。
(2)由水施加的应力通过孔隙中的水来传递,称为孔隙水压力(u),这种孔隙水压力不能使土层发生压缩变形。
地基沉降计算的分层总和法全文
5-4 地基沉降计算的分层总和法
(3)求各分层面的自重应力(注意:从地面算起) 并绘分布曲线 σs0= γd=20 ×1.5=30kPa σs1= σs0 +γH1=30+20 ×2.5=80kPa σs2= σs1 +γˊH2=80+(21-9.8) ×2.5=108kPa σs3= σs2 +γˊH3=108+(21-9.8) ×2.5=136kPa σs4= σs3 +γˊH4=136+(21-9.8) ×2.5=164kPa σs5= σs4 +γˊH5=164+(21-9.8) ×2.5=192kPa
zi-1
56
zi
第i层
34
△z 第n层
p0
2
1
2
Ai
zi
34
ip0
p0
1 5
Ai-16
2 zi-1
i-1p0
沉降计算深度zn应该满足
n
sn 0.025 si i 1
当确定沉降计算深度下有软弱土层时,尚应向下继续计 算,直至软弱土层中所取规定厚度的计算沉降量也满足上 式,若计算深度范围内存在基岩,zn可取至基岩表面为止
当压力较大时,它们的压缩曲线
都近乎直线,且大致交于C点,而
C点的纵坐标约为0.42eo,eo为试
样的初始孔隙比;
0.42e0
C
5-5 地基沉降计算的e~lgp曲线法
二、现场压缩曲线的推求
(一)室内压缩曲线的特征 (3)扰动愈剧烈,压缩曲线愈 低,曲率愈小;
0.42e0
5-5 地基沉降计算的e~lgp曲线法
物施工时又产生地基土再压缩的情况
回弹再压缩影
天然地基承载力和变形的关系
天然地基承载力和变形的关系引言:天然地基是指自然形成的土壤和岩石层,是建筑物和基础工程的支撑基础。
而天然地基的承载力和变形特性直接影响着工程的安全性和稳定性。
本文将从不同角度探讨天然地基承载力和变形之间的关系。
一、天然地基承载力的影响因素天然地基承载力是指地基土壤或岩石层在地表或地下深处承受荷载时的抗压能力。
它受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 地基土壤或岩石的物理性质:地基土壤或岩石的密度、孔隙度、含水量等物理性质直接影响着地基的承载力。
一般来说,密度越大、孔隙度越小、含水量越少的土壤或岩石,其承载力越大。
2. 地基土壤或岩石的力学性质:地基土壤或岩石的抗剪强度、变形模量等力学性质对承载力有重要影响。
抗剪强度越大、变形模量越小的土壤或岩石,其承载力越大。
3. 荷载的性质和作用方式:荷载的大小、分布形式、作用时间等因素对承载力有直接影响。
较大的荷载会使地基土壤或岩石的承载力降低,而较小的荷载则相反。
二、天然地基变形的特性天然地基的变形是指在受到荷载作用时,地基土壤或岩石发生的形变和位移。
它主要表现为以下几个方面:1. 压缩变形:地基土壤或岩石在受到荷载作用时,会发生垂直方向的压缩变形。
这是由于荷载使土壤颗粒之间的接触面积变小,导致土壤体积减小而引起的。
2. 水平位移:地基土壤或岩石在受到荷载作用时,会发生水平方向的位移。
这是由于荷载使土壤体产生剪切应力,导致土壤体发生滑动而引起的。
3. 沉降变形:地基土壤或岩石在受到荷载作用时,会发生整体下沉的变形。
这是由于荷载使土壤体重力增加,导致土壤体自身沉降而引起的。
三、天然地基承载力和变形的关系天然地基的承载力和变形特性是相互关联的,承载力的大小与变形的程度密切相关。
具体来说,它们之间存在以下几个关系:1. 承载力与压缩变形的关系:一般来说,承载力越大的地基,其压缩变形相对较小。
这是因为较大的承载力可以抵消荷载引起的土壤体积减小,从而减小压缩变形的程度。
地基沉降实用计算方法
第三节 地基沉降实用计算方法一、弹性理论法计算沉降(一) 基本假设弹性理论法计算地基沉降是基于布辛奈斯克课题的位移解,因此该法假定地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体,此外还假定基础整个底面和地基一直保持接触。
布辛奈斯克是研究荷载作用于地表的情形,因此可以近似用来研究荷载作用面埋置深度较浅的情况。
当荷载作用位置埋置深度较大时,则应采用明德林课题的位移解进行弹性理论法沉降计算。
(二) 计算公式建筑物的沉降量,是指地基土压缩变形达固结稳定的最大沉降量,或称地基沉降量。
地基最终沉降量:是指地基土在建筑物荷载作用下,变形完全稳定时基底处的最大竖向位移。
基础沉降按其原因和次序分为:瞬时沉降d S ;主固结沉降c S 和次固结沉降s S 三部分组成。
瞬时沉降:是指加荷后立即发生的沉降,对饱和土地基,土中水尚未排出的条件下,沉降主要由土体测向变形引起;这时土体不发生体积变化。
(初始沉降,不排水沉降)固结沉降:是指超静孔隙水压力逐渐消散,使土体积压缩而引起的渗透固结沉降,也称主固结沉降,它随时间而逐渐增长。
(主固结沉降)次固结沉降:是指超静孔隙水压力基本消散后,主要由土粒表面结合水膜发生蠕变等引起的,它将随时间极其缓慢地沉降。
(徐变沉降)因此:建筑物基础的总沉降量应为上述三部分之和,即计算地基最终沉降量的目的:(1)在于确定建筑物最大沉降量;(2)沉降差;(3)倾斜以及局部倾斜;(4)判断是否超过容许值,以便为建筑物设计值采取相应的措施提供依据,保证建筑物的安全。
1、 点荷载作用下地表沉降2、 绝对柔性基础沉降3、 绝对刚性基础沉降(1) 中心荷载作用下,地基各点的沉降相等。
圆形基础:0)1(2dp s c E c ων-=矩形基础:0)1(2bp s r E c ων-=(2) 偏心荷载作用下,基础要产生沉降和倾斜。
二、分层总和法计算最终沉降分层总和法都是以无側向变形条件下的压缩量公式为基础,它们的基本假设是:1.土的压缩完全是由于孔隙体积减少导致骨架变形的结果,而土粒本身的压缩可不计;2.土体仅产生竖向压缩,而无测向变形;3.在土层高度范围内,压力是均匀分布的。
天然或筏板基础沉降计算GB
α-i
Ai
2400 1.5000 #NAME? #NAME?
4400 2.7500 #NAME? #NAME?
6200 3.8750 #NAME? #NAME?
6800 4.2500 #NAME? #NAME?
Si=
z α - α (P0/Esi)( i
iZiBiblioteka 1-i-1)#NAME?
#NAME?
#NAME?
基础
沉降
计算
建筑 地基
其中参数:
A
B
第 i 层土底 面范围内平 均附加应力
系数α-i 按分层总合 法计算出的
地基变形 量:S'
第 i 层土的 压缩模量:
Esi
地基变形计 算深度范围 内土层数:
n
第i层土附 加应力系数 沿土层厚度 的积分值Ai
基础中心点 地基变形计
算深度:
Zn=
C
D
E
6511
F
G
※※※棚户 区改造项目
基础长:
L = 4800 (mm)
m=l/b= 1.500
基础宽:
B = 3200 (mm)
沉降计算经 验系数:ψ
s= #NAME?
H
I
J
K
△z = 600 (mm)
L
M
N
土 层厚 层 (mm)
1 2400 2 2000 3 1800 4 600
Esi
(MPa)
16 20 30 40
zi
(mm)
n= Zi/b
#NAME?
S'=
∑ni=1Si
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
地基沉降量计算
地基沉降量计算地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。
在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。
一、分层总和法计算地基最终沉降量计算地基的最终沉降量,目前最常用的就是分层总和法。
(一)基本原理该方法只考虑地基的垂向变形,没有考虑侧向变形,地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致,属一维压缩问题。
地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数(e i、E s、a)进行计算,有:变换后得:或式中:S--地基最终沉降量(mm);e--地基受荷前(自重应力作用下)的孔隙比;1e--地基受荷(自重与附加应力作用下)沉降稳定后的孔隙比;2H--土层的厚度。
计算沉降量时,在地基可能受荷变形的压缩层范围内,根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。
然后按式(4-9)或(4-10)计算各分层的沉降量S。
最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量:i(二)计算步骤1)划分土层如图4-7所示,各天然土层界面和地下水位必须作为分层界面;各分层厚度必须满足H i≤(B为基底宽度)。
2)计算基底附加压力p03)计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz;并绘制应力分布曲线。
4)确定压缩层厚度满足σz=σsz的深度点可作为压缩层的下限;对于软土则应满足σz=σsz;对一般建筑物可按下式计算z n=B。
5)计算各分层加载前后的平均垂直应力p=σsz; p2=σsz+σz16)按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标7)根据不同的压缩性指标,选用公式(4-9)、(4-10)计算各分层的沉降量S i8)按公式(4-11)计算总沉降量S。
分层总和法的具体计算过程可参例题4-1。
例题4-1已知柱下单独方形基础,基础底面尺寸为×,埋深2m,作用于基础上(设计地面标高处)的轴向荷载N=1250kN,有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。
天然地基上的不均匀沉降名词解释
天然地基上的不均匀沉降名词解释
天然地基上的不均匀沉降是指建筑物在荷载作用下,地基土层中的应力分布不均匀,导致地基土的压缩变形不均匀,从而使得建筑物出现倾斜、下沉等现象。
天然地基是指未经处理的地基,其土层分布不均匀,土质性质也存在差异。
当建筑物荷载作用于天然地基时,地基土层中的应力分布会受到不同程度的影响,导致地基土的压缩变形不均匀,从而使得建筑物出现不均匀沉降。
不均匀沉降会对建筑物造成严重的影响,如导致建筑物倾斜、开裂、甚至倒塌等。
为了避免这些问题的发生,可以在建筑物的设计阶段进行合理的地基处理和基础设计,选择合适的基础形式和材料,以及在施工阶段进行严格的施工管理和质量控制等措施,以减少不均匀沉降的发生。
20180702-天然或筏板基础沉降计算GB50007
#NAME?
S'=
∑ni=1Si
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
S=ψsS'
(mm)
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
注意以下几点: ①茶色区域为数据输入区,最后一行层厚数值不要实际土层深度 值,而是根据基础宽度大小求出的△z(右边金色单元格中的数值) 的深度值; ②基础若无相邻建筑物影响可以直接根据左边黄色的那个单元格 的数值得出变形计算深度,不用再考虑最后一层的沉降是否小于 0.025倍的总沉降量; ③压缩模量的当量值计算不用根据规范中按照积分计算,可以直 接按照右边公式计算得出。 ④表格中平均附加应力系数的值是根据查《建筑地基基础设计规 范》表K.0.1-2得出的数值的4倍【表中查出的是角点下平均附加 应力系数,在计算沉降时基础的中心点的沉降,查表l、b的取值 也是把基础分成4块来查的】。 ⑤表格中沉降计算经验系数的值是根据《建筑地基基础设计规范》 表5.3.5插值计算确定的。
1#楼 计算日期
2021年4月
变形计算深 度范围内压 缩模量的当
量值`E`s= #NAME? (MPa)
pi=p0/fak= 0.800
地基承载力
特征值fak= 150 (kPa)
永久组合基 底附加应
力: P0= 120 (kPa)
l=0.5L= 2400 (mm) b=0.5B= 1600 (mm)
α-i
Ai
2400 1.5000 #NAME? #NAME?
4400 2.7500 #NAME? #NAME?
6200 3.8750 #NAME? #NAME?
6800 4.2500 #NAME? #NAME?
Si=
地基遇水沉降原因
地基遇水沉降原因
地基遇水沉降的主要原因包括:
1. 地下水位升高:当地下水位升高时,地基会受到水的浸泡,土层的稳定性会降低,导致地基沉降。
2. 土壤液化:在地震或其他震动情况下,土壤中的水会失去支撑作用,导致土壤变得像液体一样,使地基沉降。
3. 地下渗水:地下渗水的压力会冲刷土壤颗粒,造成土层松动和沉降。
4. 降雨:大量的降雨会使土壤吸水膨胀,当土壤吸水饱和后,土壤会变得松散,导致地基沉降。
5. 地质构造活动:地质构造运动、断层活动等会导致地基土壤层破裂或变形,引起地基沉降。
6. 土壤压缩:长期的荷载作用会使土壤颗粒间的空隙压缩,使地基产生沉降。
这些原因都可能导致地基遇水沉降,造成建筑物或结构物的不稳定甚至结构破坏。
因此,在设计和建造地基时,需要考虑并采取相应的措施来预防和解决地基遇水沉降问题。
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土的类别
基底附加压力(吨/米2)
≤4
4~6
6~8
8~10
10~15
15~20
淤泥或淤泥质土 0.5~0.7 0.7~1.0 1.0~1.2
轻亚粘土
0.6~0.9
一般第四纪土
0.3~0.5 0.5~0.7 0.7~0.9
注:本表适用于埋深5米左右的箱形基础。
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—国标
天然地基沉降
邱明兵 2019年6月
1、Boussinesq应力解
弹性半无限空间表面作用有均布荷载 Pc=P0×αc
αc:为均布矩形荷载角点下附加应力系数
c 1 [
mn(m2 2n2 1)
arctan
m
]
2 (m2 n2 )(1 n2 ) m2 n2 1
n m2 n2 1
m l / b, n z / b
6、瞬时剪切变形的影响;
7、荷载性质上的不同与上部结构对荷重分布的调节作用
等。
——《工业与民用建筑地基基础设计规范》GBJ 12-73,编制说明
5、硬下卧层对沉降的影响
天然地基沉降
[重庆市]建筑地基基础设计规范 DBJ50-047-2016 > 4 地基计算>4.3 地基变形计算
概 4.3.9 对由上部土层和下部岩层构成的土岩组合地基,可仅进行土层变形计算,但
天然地基沉降
本规范采用的沉降计算经验系数ms,是随着观测资料的逐步积累,希望可以用来综合
考虑在计算式中所未能反映的一些因素,例如:
1、地基土的工程地质特征不同;
2、侧向变形对不同液性指数的土层沉降的不同影响;
3、选用的压缩模量值与实际的出入;
4、次固结后期沉降的影响;
5、地基土层的非匀质性对压力分布可能产生的影响;
的固结回弹再压缩试验确定; r'R'=1.0——对应于再加荷比R'=1.0时的再压缩比率,由土的固结回弹再压缩试验确定,其值等于回弹
再压缩变形增大系数; p——再加荷的基底压力(kPa)。
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—北京
天然地基沉降
北京地区建筑地基基础勘察设计规范 > 7 天然地基的评价与计算 > 7.4 变形计算
应力压缩 其他
1、附加应力假定(总应力?有效应力?) 2、弹性计算模型(匀质)
3、沉降计算深度/压缩层厚度zn 4、压缩模量取值(Es)
5、经验系数Ψ(p0,压缩模量当量值) 6、[软土]相互影响
1、(软土地基)排水固结【固结沉降】 2、…………………………
天然地基沉降
4、沉降计算经验系数希冀反映的因素
理
为
本
d s'
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降
问题:地下车库超开挖,没有沉降?
O1 O
s
d
s''
天然地基沉降
O1 O2
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—高筏
天然地基沉降
高层建筑箱形基础设计与施工规程 JGJ 6-80>第三章 地基计算
第3-0-3条 箱形基础的最终沉降量系按分层总和法计算的地基变形值乘以经验系数mx求得。 经验系数mx可按地基经验或参考附录一确定。
念 应考虑岩层对变形的增大影响,按下式进行土层变形计算:
为
Sg =βgs (4.3.9)
先 式中: Sg—有下卧岩层时土质地基最终变形量( mm);
s—地基变形计算深度相当于实际土层厚度时按第4.3.5 条计算的地基最终变形量( mm);
机
βg—下卧岩层引起的土层变形增大系数,按表 4.3.9确定。
浙江省建筑地基基础设计规范DB33∕T 1136-2017 规定同国标。
βs――调整系数,按表7.4.8-3确定。
注:l /b 为基础的长宽比
表7.4.8-3 βs系数表
天然地基沉降
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—深圳
天然地基沉降
深圳市地基基础勘察设计规范 SJG 01-2010 > 5 地基计算 > 5.4 地基变形计算
5.4.7 当建筑物地下室基础埋置较深,需要考虑基坑开挖后地基土的回弹再压缩,回弹再压
O
b
z
天然地基沉降
p0 x
l
y pz
2、分层总和法
天然地基沉降
n
s ss sp0
z z ij ij
(i-1)j (i-1)j
s
i dhi s
p0 c dhi
i 1
Esi
Esi
Esi
p0
p0
p i-2 0
i-1p0
ip0
np0
c p0
3、影响沉降计算的关键参数/因素
的固结试验回弹曲线的不同应力段计算。
回弹深度按位移比确定?
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—国标
天然地基沉降
建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 > 5 地基计算 > 5.3 变形计算
5.3.11 回弹再压缩变形量计算可采用再加荷的压力小于卸荷土的自重压力段内再压缩变形线
性分布的假定按下式进行计算:
总应力=Pz+P0
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—北京
表7.4.8-1 沉降计算经验系数ψz值
天然地基沉降
6、深埋(埋深大于5米)基础沉降—北京
采用本方法计算沉降时,地基变形计算深度由下式确定:
式中 DP――地基变形计算深度(m);
zm、ζ――分别为与基础长宽比有关的经验值和折减系数,按照表7.4.8-2确定;
6、深埋(埋深大于5米)基础沉础设计规范 J11595-2010 > 5 天然地基计算 > 5.4 地基最终沉降量计算和地基容许变形值
5.3.5 当建筑物地下室埋置较深时,应考虑基坑开挖时引起回弹、加荷后产生的地基沉降; 当地下构筑物因施工扰动四周土体时,应考虑由此产生的沉降。上述情况下的沉降量可参考 类似工程并结合经验估计。
缩变形量可按下式计算:
(5.4.7)
式中:sc——地基土回弹再压缩变形量(mm); ψc—— 考虑回弹影响的沉降计算经验系数,可取1.0; pc——基坑底面以上土的自重压力(kPa),地下水位以下应扣除浮力; Eci——地基土的回弹再压缩模量,按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T 50123
的有关规定确定。
7.4.8 当高层建筑的基础埋置较深,考虑地基土回弹再压缩和正常固结压缩的实际加载变形
过程,按下式计算最终沉降量:
式中 ψz――沉降计算经验系数;根据建筑物的类别、基础类型、基础埋置深度、基础宽度及 地基土质情况,按表7.4.8-1采用;
pz――基础底面处土的有效自重压力,相当于基坑开挖的卸荷量(kPa); Ersi――基础底面以下第i层土的回弹再压缩模量,按实际应力段取值(MPa)。
式中:s'c——地基土回弹再压缩变形量(mm); sc——地基的回弹变形量(mm); r'0——临界再压缩比率,相应于再压缩比率与再加荷比关系曲线上两段线性交点对应的再压缩比率,由
土的固结回弹再压缩试验确定; R'0——临界再加荷比,相应在再压缩比率与再加荷比关系曲线上两段线性交点对应的再加荷比,由土
天然地基沉降
建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 > 5 地基计算 > 5.3 变形计算
5.3.10 当建筑物地下室基础埋置较深时,地基土的回弹变形量可按下式进行计算:
式中:sc——地基的回弹变形量(mm); ψc—— 回弹量计算的经验系数,无地区经验时可取1.0; pc——基坑底面以上土的自重压力(kPa),地下水位以下应扣除浮力; Eci——土的回弹模量(kPa),按现行国家标准《土工试验方法标准》GB/T 50123 中土