2015地基与基础(高教版)教学课件土的变形20141234515535183

项目4土的变形项目4土的变形土的压缩性引起的工程问题压缩试验建筑物的沉降观测与地基允许变形值土中自重应力及附加应力项目4能根据勘察报告判断土的压缩性能计算自重应力能说明房屋建造前后土中应力的变化本项目目标项目4定义：土的压缩性是指在压力作用下体积压缩变小的性能。土的压缩主要原因：由于孔隙中水和气被挤出，土颗粒相互靠拢，致使孔隙体积减小而引起的。一、土的压缩性引起的工程问题项目4土具有变形特性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用项目4问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。墨西哥某宫殿地基：20多米厚的粘土项目4由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触项目4基坑开挖，引起阳台裂缝项目4修建新建筑物：引起原有建筑物开裂项目4高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除项目4建筑物立面高差过大项目4主楼4层翼楼2层建筑物过长：长高比7.6:147m3915019419917587沉降曲线(mm)项目4水槽内环环刀透水石试样传压板百分表•施加荷载，静置至变形稳定•逐级加大荷载测定：轴向应力轴向变形试验方法项目4二、侧限压缩试验实验成果01002003004000.60.70.80.91.0e项目4a(kP)Pe01002003004000.60.70.80.91.0e压缩系数，KPa-1，MPa-1e1e0固体颗粒孔隙压缩指标项目4ea=-RR(kPa)Pe01002003004000.60.70.80.91.0e压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土0.1项目4ea=-RR(kPa)P三建筑物的沉降观测与地基允许变形值1、建筑物的沉降观测目的：预估最终沉降量，判断不均匀沉降的发展趋势，以便控制施工速度或采取相应的加固处理措施。项目4（1）沉降观测点的布置设置好水准基点。宜靠近观测对象，但必须在压力影响范围以外，水准基点不应少于三个。设置好观测点。一般设置在建筑物四周的角点、转角处、纵横墙的中点、沉降缝和新老建筑物连接处的两侧，或地质条件有明显变化的地方，数量不宜少于6点。观测点的间距一般为8～12m。项目4（2）沉降观测的技术要求采用精密水准仪测量，观测的精度为0.01mm。从浇捣基础后立即开始，施工期间的观测不应少于4次。竣工后观测时间间隔，第一年不少于3～5次，第二年不少于2次，以后每年1次，直到下沉稳定为止。稳定标准为半年的沉降量不超过2㎜。项目4如出现等速沉降，就有导致地基丧失稳定的危险。当出现加速沉降时，表示地基已丧失稳定，应及时采取措施，防止发生工程事故。如沉降速率减少到0.05mm/d以下时，可认为沉降趋向稳定，这种沉降称为减速沉降。2、地基允许变形值（1）地基变形分类不同建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较与控制。《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）将地基变形依其特征分为以下四种：l）沉降量：指单独基础中心的沉降值2）沉降差：指两相邻单独基础沉降量之差3）倾斜：指单独基础在倾斜方向上两端点的沉降差与其距离之比4）局部倾斜：指砌体承重结构沿纵墙6～10m内基础两点的沉降差与其距离之比项目4基础沉降量基础沉降差项目4墙身局部倾斜基础倾斜Δs倾斜=lΔs局部倾斜=l=6～10mlsls项目4天然地面zz1线cz—天然地面任意深度z处水平面上的竖直自重应力。czzzcz=四、土中自重应力及附加应力czz=czz=cz项目4地下水位面不透水层面h1h2h3h41233,44,11h2211hh332211hhh1122334434()whhhhhh3wh34()whhczczz1、成层土中竖向自重应力沿深度的分布项目4地下水下降，有效自重应力增大Zσczhrwh原地下水位变动后地下水位2、地下水位升降对土中自重应力的影响h原地下水位变动后地下水位rwh地下水上升，有效自重应力减小项目4讨论：地下水对地基的影响、利用及防治项目43、基底压力的概念基底压力：基础底面传递给地基表面的压力，也称基底接触压力。基底压力附加应力地基沉降变形基底反力基础结构的外荷载上部结构的自重及各种荷载都是通过基础传到地基中的。上部结构基础地基建筑物设计项目44、基底附加应力FG天然地面基础底面dpp0cA基底附加应力00cpppd=-=-式中c0P0—基底附加压应力，由于建筑物的建设，基底在原自重应力基础上新增加的压应力,kPa。—土中自重应力标准值，kPa—基底以上土的天然土层重度的加权平均值，地下水位以下取有效重度。30112212()/()/hhhhkNm=d—基础埋深，从天然地面算起，m。项目4σz等值线－应力泡5、附加应力的分布P0.1P0.05P0.02P0.01P项目4附加应力扩散规律：附加应力随深度增加而减小；同深度水平方向越远附加应力越小；附加应力成扩散状分布。深度水平方向水平方向地面项目4