地基变形计算

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地基变形计算

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i是平均附加应力系数,而非一点的附加应力系数
s综合考虑了土的性质等的影响,对计算所得沉降量
进行修正,结果为地基土的最终沉降量。
通常用压力间隔由 p1 100kPa到p 2 200kPa时的 压缩系数a1 2 来作为判断土的压缩性 的标准: 低压缩性土 高压缩性土 a1-2 0.1MPa -1 a1-2 ≥ 0.5MPa -1 中等压缩性土 0.1MPa -1 ≤ a1-2 0.5MPa -1
2.压缩指数
OCR=1 正常固结土 OCR>1 超固结土 OCR<1 欠固结土
第五节 有效应力原理
粒间应力(interparticle stress)由骨架颗粒间接触 点传递的应力。 有效应力(effective stress)指这种对土体的变形和 强度变化有效的粒间应力。 孔隙水压力(pore water pressure)由孔隙水传递的 应力,它不能直接引起土体的变形和强度变化,又称 为中性压力。它不随时间而变化。 超静孔隙水压力(excess pore water pressure)由 外荷引起的超出静水位以上的那部分孔隙水压力。它 在固结过程中不断变化,固结终了时应等于零
计算公式
e1 - e2 S H 1 e1 根据压缩定律 a S zH 1 e1 根据Es与a的关系 S
5 - 15ຫໍສະໝຸດ zHEsn
5 - 16 5 - 17
地基总变形量 S Si
i 1
(二)、计算步骤
1) 划分土层 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 Hi≤0.4B 2) 计算基底附加压力 p0 = p - γD 3) 计算各分层界面的σsz和 σz;绘制应力分布曲线 4) 确定压缩层厚度 满足σz=0.2σsz的深度点 可作为压缩层的下限 对于软土则应满足 σz=0.1σsz

地基变形计算

地基变形计算

地基变形计算一、工程信息1.工程名称: J-32.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》二、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)三、计算信息1.几何参数:基础宽度 b=2.400 m基础长度 l=2.400 m2.基础埋置深度 dh=2.000 m3.荷载信息:基础底面处的附加压力Po=(F+G)/(b*l)-&gamma;i*d=(708.000+510.000)/(2.400*2.400)-40=171.45 kPa 地基承载力特征值 fak=180.000 kPa4.地面以下土层参数:土层名称土层厚度(m)重度(kN/m^3)Esi(Mpa)是否为基岩层粉质粘土4.50019.1007.100粉质粘土3.3 19.500 8.800粉质粘土3.4 19.700 6.00粉质粘土10.00018.9006.000粉质粘土10.00019.70010.400四、计算地基最终变形量1.确定△Z长度根据基础宽度b=2.400 m,得Z=5.5 m 2.计算地基变形量Z(m)l/bZ/b&alpha;i&alpha;i*ZiZi*&alpha;i-Zi-1*&alpha;i-1(m) Esi(MPa)△si&#39;=4*po*Ai/Esi(mm)si&#39;=&sum;△si&#39;(mm)0.0001.0000.0000.25000.00000.00007.100 0.00000.00001.000 1.000 0.416 0.2474 0.2474 0.2474 7.100 23.89 23.89 3.0001.000 1.250 0.210 0.63 0.3826 8.800 16.36 40.25 5.5001.0002.29 0.1600 0.88 0.256.00028.57568.8253.验算地基变形计算深度:△Sn&#39;&le;0.025*&sum;△Si&#39; 【5.3.6】△Sn&#39;/&sum;△Si&#39;=1.0442/68.825=0.015&le;0.025,满足要求。

土的压缩性和地基变形计算

土的压缩性和地基变形计算

土的压缩性和地基变形计算一、土的压缩性计算方法1.倒数法这种计算方法是通过土体在一定应力范围内的压缩变形数据,利用线性拟合方法得到的压缩指数。

数学公式为:Cc=1/ε其中,Cc为压缩指数,ε为压缩应变。

2.趋势线法这种方法是通过土体在不同应力水平下的压缩变形数据,利用非线性拟合方法得到的压缩指数。

数学公式为:Cc=aσ^b其中,Cc为压缩指数,σ为应力水平,a和b为经验系数。

3.液限试验法这种方法是通过液限试验得到土的液限含水量(wL)和塑限含水量(wP),然后通过经验公式计算压缩指数。

数学公式为:Cc=(wL-wP)/wP其中,Cc为压缩指数,wL和wP为液限含水量和塑限含水量。

二、地基变形计算方法地基变形通常分为沉降和倾斜两种形式。

它受到外加载荷、土的性质、环境温度等多种因素的影响。

下面介绍几种地基变形计算方法:1.弹性计算法这种方法适用于土壤刚度较高且加载荷较小的情况。

它通过弹性力学的原理,利用弹性模量和应力分布进行计算。

数学公式为:Δh=(σ/E)*B其中,Δh为地表沉降,σ为基底应力,E为弹性模量,B为基底宽度。

2.线性弹塑性计算法这种方法适用于土壤刚度较低但有一定强度的情况。

它通过引入塑性曲线和初始剪胀量进行计算。

数学公式为:Δh = Δhs + Δhp其中,Δhs为弹性沉降,Δhp为塑性沉降。

3.经验推算法这种方法是通过统计和经验总结,根据类似的工程经验进行估计。

根据工程的特点,选择合适的经验公式进行计算。

这种方法相对简单方便,但精度较低。

三、影响因素1.土的性质土的类型、颗粒大小和形状、含水量等因素都会影响土的压缩性和变形特性。

2.外加载荷外加载荷的大小和分布形式对土体的压缩性和变形有直接影响。

3.环境温度环境温度的变化会导致土体的收缩或胀大,从而引起地基的变形。

4.周围土体状态如果周围土体存在固结或胀大,会对地基的变形产生影响。

总结:。

土压缩性与地基变形计算

土压缩性与地基变形计算

什么叫土的压缩性?土体压缩变形的 原因是什么?
土的压缩性是指地基土在压力作用下 体积减小的性质。土的压缩变形主要 是由于土颗粒发生相对位移,土中水 及气体从孔隙中排出,从而使土孔隙 体积减小
固结实验得到的土的压缩性指 标有哪些?
4.2 地基最终沉降量计算
1.地基的最终沉降量:是指地基在建筑
物等其它荷载作用下,地基变形稳定后的 基础底面的沉降量。
p0
0z(i-1) Ai 0zi
附加应力
要点小结:
① 准备资 料
② 应力分 布
③ 沉降计 算
•建筑基础(形状、大小、重量、埋深) •地基各土层的压缩曲线 原状土压缩曲线 •计算断面和计算点
•自重应力 •基底压力基底附加应力 •附加应力
•确定计算深度 •确定分层界面 •计算各土层的szi,zi •计算各层沉降量 •地基总沉降量
土的压缩性指标
e、回弹曲线和再压缩曲线
回弹曲线和再压缩曲线 压缩曲线特征:
◇卸荷时,试样bc回弹,可见土 体的变形是由可恢复的弹性变形 和不可恢复的塑性变形两部份组 成。 ◇回弹曲线和再压线曲线构成一 迴滞环,土体不是完全弹性体; ◇回弹和再压缩曲线比压缩曲线 平缓得多。
什么叫土的压缩性?土体压缩变形的 原因是什么?
由《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)提出
分层总和法的另一种形式
沿用分层总和法的假设,并引入平均附加应力系数和地
基沉降计算经验系数
szzd z 1 zd z A
0Es
Es 0 z
Es
深度z范围内的 附加应力面积
附加应力面积
A
z
0
zdz
p0
zdz
0
附加应力通 代入 引入平均附

地基变形计算

地基变形计算

地基变形计算
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、工程信息
1.工程名称: CJ-1
2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》
二、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)
三、计算信息
1.几何参数:
基础宽度 b=2.000 m
基础长度 l=1.000 m
2.基础埋置深度 dh=0.500 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力
Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(200.000+100.000)/(2.000*1.000)-10.000=140.000 kPa 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa
4.地面以下土层参数:
四、计算地基最终变形量
1.确定△Z长度
根据基础宽度b=2.000 m,查表5.3.6得△Z=0.3 m
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=0.5255/22.8833=0.0230≤0.025,满足要求。

4.确定沉降计算经验系数ψs
Es'=∑Ai/∑(Ai/Esi)=10.905MPa
po=140.000kPa fak=90.000kPa po≥fak
查表5.3.5,得ψs=0.707
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Z i*αi-Z i-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】 =0.707*22.8833=16.182 mm。

地基土压缩模量及变形模量计算方法

地基土压缩模量及变形模量计算方法

地基土变形模量及压缩模量计算方法1.工程实例某建筑物地基基础因天然地基承载力不能满足设计要求,故本工程采用换填垫层法进行地基处理,垫层材料采用级配良好的无侵蚀性碎石土材料,换填范围基础边每边扩出不小于1米,换填厚度不小于2.0m,压实系数不小于0.97,换填后地基承载力特征值不小于160kPa。

2.变形模量及压缩模量计算方法载荷试验的变形模量E0(MPa)和压缩模量ES(MPa),可按下式计算:①变形模量计算公式:EO =IO(1-u2)pd/s②压缩模量计算公式:ES =EO/[1-2u2/(1-u)]其中:EO—变形模量MPa;ES—压缩模量MPa;I-刚性承压板的变形系数,圆形承压板取0.785,方形承压板取0.886,矩形承压板当长宽比l/b=l.2 时,取0.809,当l/b= 2.0时,取0.626,其余可计算求得,但l/b不宜大于2;μ-土的泊松比(碎石土取0.27,砂土取0.30,粉土取0.35,粉质黏土取0.38,黏土取0.42)d-承压板直径(1平方米圆形承压板:d=0.565×2=1.13m;1平方米方形承压板:d=1m;2平方米圆形承压板:d=0.8×2=1.6m;2平方方形:d=1.415m)p-p-s曲线线性段的压力(kPa)s-与p对应的沉降(mm)3.变形模量及压缩模量计算过程依据地基静载试验得出地基承载力特征160kPa对应沉降量s为7.5mm;故该试验点变形模量及压缩模量分别为:①变形模量E O =IO(1-u2)pd/s=[0.785(1-0.27×0.27)×160kPa×1.13m]/7.5mm=17.544MPa;②压缩模量E S =EO/[1-2u2/(1-u)]=17.544MPa/[(1-2×0.27×0.27)/(1-0.27)]=14.993MPa。

第六章地基变形计算

第六章地基变形计算

cbp0
式中,c角点沉降系数。
c

1
[m ln
1
m2 1 ln( m m
m2 1)]
均布矩形荷载p0作用下,其平均沉
降为:
积分得: S ( s(x, y)dxdy) / A
S

A
1


2
E0
mbp0
式中,m平均沉降影响系数。
其中 m=l/b
06:38
16
局部荷载作用下得地面沉降 (a)柔性荷载 (b)刚性荷载
次固结变形定义 ?
次固结变形为主固结变形完成后土体的变形。在时间上把主 固结变形和次固结变形截然分开的意见在学术界看法是不一致的 。
地基沉降分成三部分是从变形机理角度考虑,并不是从时间 角度划分。地基固结沉降和次固结沉降难以在时间上分开。
06:38
14
初始沉降(瞬时沉降)计算
地基沉降的弹性力学公式
地基最终沉降量的计算常用方法有(传统的)分层总和法和规范推荐的分层总 和法。 分层总和法
在地基沉降计算深度范围内将地基土划分为若干分层来计算各分层的压缩量 ,然后求其总和。每个分层压缩量的计算方法与无侧向变形条件下的压缩量计算 方法相同。
最终沉降量与时间无关
06:38
18
单向压缩分层总和法假设:
1.基底附加压力(p0)认为是作用于地表的局部柔性荷载,在非均 质地基中引起的附加应力分布可按均质地基计算;
Hຫໍສະໝຸດ ap 1 e1Hp Es
H

mv
pH
土层只能发生竖向 压缩变形,不能发 生侧向变形,没有 瞬时沉降。
土的一维压缩
06:38
20
分层总和法

地基变形计算技巧

地基变形计算技巧

地基变形计算技巧应用Excel 进行地基变形计算的技巧赵文廷一、概述国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB500072—2002)规定:地基基础设计等级为甲级和乙级的建筑物应按地基变形设计,部分地基基础设计等级为丙级的建筑物应作地基变形验算。

国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)及国家行业标准《高层建筑岩土工程勘察规范》(JGJ72—2004 J366—2004)规定:岩土工程勘察应预测和评价天然地基变形量。

此外,对天然地基进行均匀性评价,也需要按地基变形计算方法确定钻孔的当量压缩模量。

因此,地基变形计算是岩土工程师必作的主要工作之一。

地基变形计算是一项较烦索的工作,以往手工计算,不仅重复工作量大,而且很容易出错。

如果采用电子表格进行地基变形计算,即可以提高计算效率,又可保证计算准性和精确性。

下面介绍一下应用Excel 进行地基变形计算的一些技巧。

二、地基变形计算原理及要求㈠ 地基变形计算原理地基变形计算方法有多种,国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002(以下简称规范GB50007)规定:计算地基变形时,地基内的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论,其最终变形量可按下式计算:)(1110--=-='=∑i i i i n i sis s z z E p s s ααψψ 式中 s ——地基最终变形量(mm );s '——按分层总和法计算的地基变形量(mm ); 图一:地基沉降计算简图α系数 曲线s ψ——沉降计算经验系数,根据地基沉降观测资料及经验确定。

无地区经验时,可采用表1的数值;n ——地基变形计算深度范围内所划分的土层数(图一);0p ——对应于荷载效应准永久组合时,基础底面处的附加压力(kPa );si E ——基础底面下第i 层土的压缩模量(MPa ),应取土层自重压力至土层自重压力与附加压力之和压力段计算;i z 、1-i z ——基础底面至第i 土层、第1-i 土层底面的距离(m );i α、1-i α——基础底面计算点至第i 土层、第1-i 土层底面范围内平均附加应力系数,可按规范GB50007附录K 采用;s E ——地基变形计算深度范围内当量压缩模量(MPa ),应按下式计算:∑∑=sii i s E A AEi A ——第i 土层附加应力系数沿土层厚度的积分值(kN/m ),即:)(110---=i i i i i z z p A αα∑iA ——地基变形计算深度范围内所有土层的附加应力系数沿土层厚度的积分值之和(kN/m );∑si i E A ——按分层总和法计算出的地基变形量(mm ),即∑sii E A s '=。

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5
5.888 0.704 8.8 134.76
6
6.272 0.384 4.114286 138.8743
7
6.336 0.064 0.6 139.4743
8
6.08 -0.256 -2.13333 137.341
地基变形 四. 计算深度
Zn 按5.3.8计算Zn Zn=B(2.5-0.4lnB)= 9.281124 (m)
中心点
αi 1 0.88 0.8 0.72 0.64 0.56 0.48 0.4
层号 1
Ziαi 1.2
Ziαi-Zi1αi-1 1.2
Δsi' (mm) 45
ΣΔsi' (mm) 45
2
2.816 1.616 40.4 85.4
3
4.16 1.344 25.2 110.6
4
5.184 1.024 15.36 125.96
按5.3.7复核Zn
查表 5.3.7
Δz= 0.8
(m)
层号 Zi(m) Zi/b
l/b
8
15.2 6.08
1.6
n-Δz 14.4 5.76
1.6
αi
Ziαi
Esi(MP a)
Δsi'
ΣΔsi'
0.4
6.08
18 2.66667 137.341
0.4
5.76
0.025ΣΔsi'= 3.433524 > 2.666667 Yes
距基底深
层号

Zi/b
l/b
Zi(m)
1
1.20 0.48
1.6
2
3.20 1.28
1.6
3
5.20 2.08
1.6
4
7.20 2.88
1.6
5
9.20 3.68
1.6
6
11.20 4.48
1.6
7
13.20 5.28
1.6
8
15.20 6.08
1.6
角点平均附加应 力系数 αi 0.25 0.22 0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1
综上述,Zn取 15.2 m
五. 地基最终变形量 Es= 6.640408 Mpa
查表5.3.5,φs= 1.05
按分层总 和法算得 Zn范围内 总沉降Σ Δsi'为 确定地基最终沉降
s=φsS'=φsΣΔsi'=
137.34 144.21
按角点法计算中心点
计算长度 l
计算宽度 b B
L
基础埋深(m):
0.8
Po=
150 Kpa
l(m) 4
b(m) 2.5
二. 土层的物理力学参数引自《xxxxxx岩土工程勘察报告》20xx.xx.xx
层号 1 2 3 4 5 6 7 8
地层名称
土层深度 (m)
压缩模量 Esi(MPa)
土层厚度 (m)
杂填土① 2.00 4.00 2.00
粉质粘土 ②-1
4.00
6.00
2.00
中(粗) 砂③
6.00
8.00
2.00
粉质粘土 ②-2
8.00
10.00
2.00
全风化岩 ④
10.00
12.00
2.00
强风化岩 ⑤
12.00
14.00
2.00
中风化岩 ⑥
14.00
16.00
2.00
微风化岩 ⑦
16.00
18.00
2.00
地下水位深度
1.00
三. 按分层总和法计算地基变形量
地基变形计算
b 地面
基底
d
i -1 z
s
ss
s
n i 1
p0 Esi
( zi i
zi 1 i 1 )
zn
Δz
zi
第i-1层 αi-1
第i层 αi αn
平均附加应力 系数α 曲线
图一:地基沉降计算本信息
平面尺寸
L(m) 8
基础厚度(m):
B(m) 5 0.5
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