地基变形计算
地基变形的计算方法
地基变形的计算方法地基变形是指地基在受力作用下发生的变形现象，它是土木工程中一个重要的问题。
地基变形的计算方法对于工程设计和施工具有重要意义。
在本文中，将介绍地基变形的计算方法及其相关知识。
地基变形的计算方法需要考虑土体的本构关系、荷载作用、地基结构的特性等因素。
首先，我们需要了解地基变形的类型，一般包括弹性变形、塑性变形和不可逆变形。
弹性变形是指土体在荷载作用下发生的可恢复的变形，而塑性变形和不可逆变形则是指土体在受到一定荷载后会永久性地发生变形。
在实际工程中，我们需要对地基的变形进行合理的计算和分析，以保证工程的安全性和稳定性。
在进行地基变形的计算时，我们需要考虑土体的本构关系。
土体的本构关系是指土体在受力作用下的应力-应变关系。
通常情况下，我们可以利用弹性模量和剪切模量等参数来描述土体的本构关系。
通过合理地选择本构模型，我们可以对地基的变形进行较为准确的计算。
另外，荷载作用也是影响地基变形的重要因素。
在实际工程中，地基会受到来自建筑物、交通载荷、地震等多种荷载的作用。
这些荷载会导致地基发生不同程度的变形。
因此，我们需要对不同类型的荷载进行合理的计算和分析，以确定地基的变形情况。
除了考虑土体的本构关系和荷载作用，地基结构的特性也是影响地基变形计算的重要因素。
地基结构的特性包括地基的形状、材料、支护方式等。
不同的地基结构会对地基的变形产生不同程度的影响，因此在进行地基变形的计算时，我们需要对地基结构的特性进行全面的分析和考虑。
综上所述，地基变形的计算方法是一个复杂而又重要的问题。
在实际工程中，我们需要综合考虑土体的本构关系、荷载作用和地基结构的特性等因素，以确定地基的变形情况。
只有通过合理的计算和分析，我们才能保证工程的安全性和稳定性。
希望本文能够对地基变形的计算方法有所帮助。
地基变形计算
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
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
度
Zi/b
l/b
Zi(m)
1
1.20 0.48
1.6
2
3.20 1.28
1.6
地基变形的计算方法
地基变形的计算方法地基变形是指地基在受到外部荷载作用时所发生的变形。
地基变形的计算方法对于工程建设来说非常重要，因为它直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
在工程设计中，我们需要通过科学的方法来计算地基变形，以保证建筑物的安全和稳定。
下面将介绍地基变形的计算方法。
首先，地基变形的计算需要考虑地基的类型和荷载的性质。
不同类型的地基在受到不同性质的荷载时，其变形规律也会有所不同。
因此，在进行地基变形的计算时，需要首先对地基的类型和荷载的性质进行详细的分析和研究。
其次，地基变形的计算还需要考虑地基的材料特性和地基的受力情况。
地基的材料特性包括地基的强度、变形模量、黏聚力等参数，而地基的受力情况包括地基所受到的荷载大小、荷载的分布情况等。
通过对地基的材料特性和受力情况进行分析，可以得到地基的受力状态，从而进一步进行地基变形的计算。
在进行地基变形的计算时，还需要考虑地基的支护结构和地基的周围环境。
地基的支护结构包括地基的基础形式、基础的尺寸和形状等，而地基的周围环境包括地基的周围土体的情况、地下水位等。
这些因素都会对地基的变形产生影响，因此在进行地基变形的计算时，需要对这些因素进行综合考虑。
最后，地基变形的计算方法还需要考虑地基的变形规律和变形的控制措施。
地基的变形规律包括地基的沉降规律、变形的分布规律等，而变形的控制措施包括地基的加固措施、变形的补偿措施等。
通过对地基的变形规律和变形的控制措施进行研究，可以有效地控制地基的变形，保证建筑物的安全和稳定。
综上所述，地基变形的计算方法是一个复杂的工程问题，需要综合考虑地基的类型、荷载的性质、地基的材料特性、地基的受力情况、地基的支护结构、地基的周围环境、地基的变形规律和变形的控制措施等多个因素。
只有通过科学的方法进行计算和分析，才能有效地控制地基的变形，保证建筑物的安全和稳定。
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：。
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
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
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地基变形计算
一、工程信息
1.工程名称: J-3
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=2.400 m
基础长度 l=2.400 m
2.基础埋置深度 dh=2.000 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(708.000+510.000)/(2.400*2.400)-40=171.45 kPa 地基承载力特征值 fak=180.000 kPa
4.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
4.500
19.100
7.100
粉质粘土3.3 19.500 8.800
粉质粘土3.4 19.700 6.00
粉质粘土
10.000
18.900
6.000
粉质粘土
10.000
19.700
10.400
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/b
Z/b
αi
αi*Zi
Zi*αi-Zi-1*αi-1(m) Esi(MPa)
△si'=4*po*Ai/Esi(mm)
si'=∑△si'(mm)
0.000
1.000
0.000
0.2500
0.0000
0.0000
7.100 0.0000
0.0000
1.000 1.000 0.416 0.2474 0.2474 0.2474 7.100 23.89 23.89 3.000
1.000 1.250 0.210 0.63 0.3826 8.800 16.36 40.25 5.500
1.000
2.29 0.1600 0.88 0.25
6.000
28.575
68.825
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=1.0442/68.825=0.015≤0.025，满足要求。
4.确定沉降计算经验系数ψs
Es'=∑Ai/∑(Ai/Esi)=7.861MPa
查表5.3.5，得ψs=1
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Zi*αi-Zi-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】=1*68.825=68.825mm
一、工程信息
1.工程名称: J-4
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=2.600 m
基础长度 l=2.600 m
2.基础埋置深度 dh=2.000 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(966.000+510.000)/(2.600*2.600)-40=178.34 kPa 地基承载力特征值 fak=180.000 kPa
4.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4.500 19.100 7.100
粉质粘土3.3 19.500 8.800
粉质粘土3.4 19.700
6.00
粉质粘土10.000 18.900 6.000
粉质粘土10.000 19.700 10.400
四、计算地基最终变形量
1.确定△Z长度
根据基础宽度b=2.600 m,Z=6 m
2.计算地基变形量
Z(m)
l/b
Z/b
αi
αi*Zi
Zi*αi-Zi-1*αi-1(m)
Esi(MPa)
△si'=4*po*Ai/Esi(mm)
si'=∑△si'(mm)
0.000
1.000
0.000
0.2500 0.0000 0.0000 7.100 0.0000
0.0000
1.000 1.000 0.384 0.2480 0.2480 0.2480 7.100 24.91
24.91 3.000 1.000 1.153 0.2000 0.6 0.352 8.800 16.21 41.12 6.000
1.000
2.307
0.1600 0.96 0.36 6.000 19.02 60.14
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=1.1605/60.14=0.0190≤0.025，满足要求。
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Zi*αi-Zi-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】=1*60.14=60.14 mm
相邻基础沉降差为68.825 mm-60.14 mm=8.685mm<0.002L=0.002X7000=14mm
验算满足要求。