工程地质与地基基础土中应力和沉降

§ 3. 1 土中自重应力§ 3. 2基底压力

§ 3. 3地基附加应力§ 3. 4 土的压缩性§ 3. 5地基最终沉降量

§3.1土中自重应力

3自重应力：由于土体本身自重引起的应力

确定土体初始应力状态

土体在自重作用下,在漫长的地质历史时期,已经压缩稳定 < 因此>土的自重应力不再引起土的变形。但对于新沉积土层或近期人工充填土应考虑自重应力引起的变形。

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

天然地面

—.竖向自重应力

二成层皿总

仏=rA +丛+…+ y n h n =工也

说明？

1•非均质土中自重应

力沿深度呈折线分布

2 .地下水位以下透水

土层采用浮重度

3.地下水位以下有不

透水层时,在不透水面

上应加上水的重力

4 .地下水位升降变化,

会引證ife面下沉或土

质软化4/32

3【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巧滔深度的分布图

天然地面

^=20.5kN/m 爲=22. OkN/m 3

水位面"19.0歸

V~

G=19・2kN/m 3

硬粘土隔水层顶板

砂

土

粘 土

§

■R 出匪B

ia

ffl s

M

s

ml 地M b

T —

—J H _ 地

舉

M a s w

缙i 墨蓍畑

養

鞭-只出慢w a

3影响基底压力的因素:基础的形状.大小.刚度，埋置深度,基础上作用荷载的性质（中心.偏心■倾斜等）及大小■

地基土性质

力分布示

意

一.中心荷载作用下的基底压力

若是条形基础r 化G 取单位长度 基底面积计算

\ ___________ ________ 丿

±0.00

A/

F G

室外设计地面

f X7

fWP

y G = 20kN/m 3

取室内外平 均埋深计算

決乍甬卞的基底压力:作用于基础底面〕

形心上的力矩

M=(F+G)°

i

n

Pmax _旷 + G * M

P m\n

基础底面的抵

抗矩；矩形截

面"=引2/6

Dmax

Pmm bl

1土幺

V l丿

当ev〃6时,p max , p min>0 ,基底压力呈梯形分布

当e=〃6时,p max>0 , P min=^ ,基底压力呈三角形分布

当e>〃6时,p max>0 , P min<^ .基底出现拉应力/基底压力重分布P max

Pmin<°

max

P max

n TP »

i1丿"

e>l/6l；

厂max

e=l/6

Pmin=^ Pmax _ 厂 + G

Pnin 阮

讨论：

SB压力

y

x q

T

~i7

I

rt-

I

//2-e z

e>l/6

I

z

F+G

3(Z/2-e)；

偏心荷载作用在

基底压力分布图

b

P

+ max*

基底附加压力

3基底附加压力:作用于地基表面,由于建造建筑物而新增加的压力称为基底附加压力,即导致地基中产生附加应力的那部分基底压力

基底附加压力

自重应力

Po = p 一皿

基底压力呈梯形分布时f

基底附加压力

00 max

Domin

P max7

= ~r o d

Pmin

§3.3地基附加应力

帶B付力11应力:新増外加荷载在地基土体中引起的应力

附加应力系数沫严、/

'、：z

1885年法国学者布一竺=He。旳

辛涅斯克解

认 2欣彳

<>距离地面越深,附加应力的分布范围越广

<>在集中力作用线上的附加应力最大,向两侧逐渐减 小 3同一竖向线上的附加应力随深度而变化

在集中力作用线上,当0时,吋8 ,随着深度 増加,嚨渐减小

奇竖向集中力作用引起的附加应力向深部向四周无限 传播,在传播过程中,应力强度不断降低（应力扩

散）

附加应力分布规律

由几个外力共同作用时所引起的某一参数（内力. 应力或位移）”等于每个外力单独作用时所引起的该参数值的代数和

「两个集中力作用下q的叠加

p a Pb

z

_、矩形基础地基中的附加应力计爲布辛涅斯克解

Kc =

尸 n = z/b

m = lib

垂直均布荷载作用时

角点下的附加应力

//

下餡竖向附加 应

力系薮 J

b 为基础短边

dp

O

X R x

M

Z