只计算固结沉降
(固结沉降)计算
分层总和法计算步骤
1) 选择沉降计算剖面，在每一个剖面上选择若干计算点；求出基底附加压 力的大小和分布；选择沉降计算点的位置（通常为基础的中心点）。 2) 地基分层 。天然土层的交界面和地下水位面必为分层面，在同一类土层中分层厚度不宜过 大。一般取分层厚hi≤0.4b或hi=1~2m，b为基础宽度。 3) 求出计算点垂线上各分层 层面处的竖向自重应力c ( 从地面起算)，并绘 出它的分布曲线。 4) 求出计算点 垂线上各分层层面处的竖向附加应力z，并绘出它的分布曲线，取z ＝0.2c (中、 低压缩性土)或z ＝0.1c (高压缩性土)处的土层深度为地基沉降计算深度。 5) 求出各分层的平均自重应力p1i 和平均附加应力pi。 6) 由各分层的平均自重应力p1i 和平均自重应力p1i 与平均附加应力pi 之和 (p1i+ pi ) ,在压缩曲线上查出相应的初始孔隙比和压缩稳定后的孔隙比。 7) 计算各分层土的压缩量si。 8) 地基最终沉降量 s 的分层总和法公式：
(2): elogp曲线。 (3): elnp曲线。
压缩试验曲线特征 压缩试验条件下土体体积变化特征： (1)卸荷时，试样不是沿初始压缩曲线，而是沿曲线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。 (2)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的又一表征； (3)回弹和再压缩曲线比压缩曲线平缓得多。 (4)当再加荷时的压力超过b点，再压缩曲线就趋于初始压缩曲线的延长线。
前期固结压力的确定
确定先期固结压力步骤如下： (1)从e~logp曲线上找出曲率半 径最小的一点A，过A点作水平线 A1和切线A42; (2)作lA2的平分线A3,, 与
e~logp 曲线中直线段的延长线相交
《土力学》期末复习简答题
《土力学》期末复习简答题1.级配良好的无粘性土要满足什么条件？Cu、Cc 的含义？规范规定：Cu≥5且Cc=1～3的土为级配良好土的不均匀系数cu及曲率系数cc公式结合水的定义及其分类结合水：受颗粒表面电场作用力吸引而包围在颗粒四周，不传递静水压力，不能任意流动的水弱结合水：位于强结合水之外，电场引力作用范围之内外力作用下可以移动，但不因自身重力作用而移动有粘滞性，表现为一种黏滞水膜，使黏土表现出可塑性三个基本指标密度含水量土粒比重液性界限WL塑性界限WP液性指数IL塑性指数Ip土的灵敏度定义为原状土样和重塑图样无侧限抗压强度之比粗粒土按粒径级分类细粒土按塑性指数Ip分类2.什么是粘性土的最大干密度，什么是最优含水量？什么是黏土的压实度？影响黏性土土的压实性的因素有哪些按照室内标准功能击实到一定次数的时候，干密度随着含水量的降低而降低则取随着含水量降低而增高的峰值点为最大干密度。
其对应的含水量为最优含水量/压实度等于填土干密度除以室内标准功能击实的最大干密度乘以百分之一百/影响压实度的主要因素有：含水量、击实功、颗粒级配、回填土样成分、碾压层的厚度和碾压遍数以及检测过程3、什么是黏土的灵敏度？是指原状土与其重塑后立即进行试验的无侧限抗压强度之比值4.什么是流土？什么是管涌？发生的条件？流土是指在向上的渗透作用下表层土局部的土体和颗粒群发生悬浮和移动的现象/管涌是指一定级配的无粘性土中较小颗粒沿着较大颗粒所形成的空隙移动，最终形成土体和地表相连接的通道/任何类型的土流土发生的条件水力坡降达到一定的大小都会发生流土破坏管涌发生的条件是 (1)必要条件:土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径。
(2)水力条件:动水力能带动细颗粒在孔隙间滚动或移动。
5. 什么是临界水力坡降？临界水力坡降的表达式？临界水力坡降与土的什么指标有关？临界水利坡降是土体发生流土破坏时的水力坡降 Icr=r‘/rw 临界水力坡降与土粒比重和土的孔隙比有关6. 什么是有效应力原理？什么是有效应力？有效应力原理是饱和土体内任意平面上受到的总应力可分为由土骨架承担的有效应力和由孔隙水承担的孔隙水压力组成和图的变形与强度变化只取决于有效应力的变化/是单位面积土骨架上所有颗粒的接触力在总应力方向的分量之和/7. 为什么地下水位下降会引起地面的下降？因为向下渗流有效应力增加使土体发生压缩所以会地面下降8.什么是基底压力、基底附加应力、地基中的附加应力？基础地面传递给地表的压力叫做基地压力基底压应力与基底标高处土层的自重应力之差在地表上作用的不同荷载或者其他因素造成的土体自重应力增加9. 什么是超静水压力？由外荷载作用引起的孔隙水压力成为超静孔隙水压力10. 什么是先期固结压力？什么是正常固结土？什么是超固结土？简述土在外荷载作用下产生压缩的原因土层在地质历史上曾经受到过最大的有效应力叫先期固结应力 Pc /正常固结土是土层目前承受的上覆固结应力Ps=Pc超固结土是是指先期固结应力pc大于现在的固结应力ps次固结土是先期固结应力pc小于现期的固结应力ps11.什么是地基的固结度？固结度是指土骨架已经承担的平均有效应力的面积与实际平均有效应力面积的比值12．简述分层总合法计算地基沉降的基本步骤。
沉降量计算方法
下面计算沉降量的方法是《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）所推荐的，简称《规范》推荐法，有时也叫应力面积法。
（一）计算原理应力面积法一般按地基土的天然分层面划分计算土层，引入土层平均附加应力的概念，通过平均附加应力系数，将基底中心以下地基中z i-1-z i深度范围的附加应力按等面积原则化为相同深度范围内矩形分布时的分布应力大小，再按矩形分布应力情况计算土层的压缩量，各土层压缩量的总和即为地基的计算沉降量。
理论上基础的平均沉降量可表示为式中：S--地基最终沉降量（mm）；n--地基压缩层（即受压层）范围内所划分的土层数；p--基础底面处的附加压力（kPa）；Esi--基础底面下第i层土的压缩模量（MPa）；zi、z i-1--分别为基础底面至第i层和第i-1层底面的距离（m）；αi、αi-1--分别为基础底面计算点至第i层和第i-1层底面范围内平均附加应力系数，可查表4-1。
表4-1 矩形面积上均布荷载作用下，通过中心点竖线上的平均附加应力系数αz/ BL/B1.0 1.2 1.4 1.6 1.82.0 2.4 2.83.2 3.64.05.0 >100. 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 40. 5 0. 6 1.000.9970.9870.9670.9360.900.8581.000.9980.990.9730.9470.9150.8781.000.9980.9910.9760.9530.9240.891.000.9980.9920.9780.9560.9290.8981.000.9980.9920.9790.9580.9330.9031.000.9980.9920.9790.9650.9350.9061.000.9980.9930.980.9610.9370.911.000.9980.9930.980.9620.9390.9121.000.9980.9930.9810.9620.9390.9131.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9141.000.9980.9930.9810.9630.940.9151.000.9980.9930.9820.9630.940.9154. 7 4. 8 4. 95. 0 0.2180.2140.210.2060.2350.2310.2270.2230.250.2450.2410.2370.2630.2580.2530.2490.2740.2690.2650.260.2840.2790.2740.2690.2990.2940.2890.2840.3120.3060.3010.2960.3210.3160.3110.3060.3290.3240.3190.3130.3360.330.3250.320.3470.3420.3370.3320.3670.3620.3570.352（二）《规范》推荐公式由（4-12）式乘以沉降计算经验系数ψs，即为《规范》推荐的沉降计算公式：式中：ψs--沉降计算经验系数，应根据同类地区已有房屋和构筑物实测最终沉降量与计算沉降量对比确定，一般采用表4-2的数值；表4-2 沉降计算经验系数ψs基底附加压力p0(kPa)压缩模量E s(MPa)2.5 4.0 7.0 15.0 20.0p0=f k 1.4 1.3 1.0 0.4 0.2p0＜0.75f k 1.1 1.0 0.7 0.4 0.2 注：①表列数值可内插；②当变形计算深度范围内有多层土时，Es可按附加应力面积A的加权平均值采用，即（三）地基受压层计算深度的确定计算深度z n可按下述方法确定：1）存在相邻荷载影响的情况下，应满足下式要求：式中：△S n′--在深度z n处，向上取计算厚度为△z的计算变形值；△z查表4-3；△S i′--在深度z n范围内，第i层土的计算变形量。
沉降及固结计算题
e＝0.55.求该土层的压缩量.
若沉降稳定后,又加盖2层,在土中增加的平均附加应力为50 kPa,求由此引起的沉降量.
0.0m -2.0m
-5.0m
砂 γ=19kN/m3 γ,=9kN/m3
γ,=10kN/m3 粘土
-15.0m 基岩
100kN/m2
e0
A
B
0.42e0 115
C 心部位的孔隙比:0.726 粘土层中下一层中心部位的孔隙比:0.623
• 某正常固结土层厚2.0m，平均自重应力为 100kPa，压缩实验数据如下：建筑物平均附 应力为200kPa，该土层的最终沉降量为多 12.91cm
压力 kPa
孔隙 比e
0
50 100 200 300 400
0.984 0.900 0.828 0.752 0.710 0.680
• 某方形基础,边长为4.0m,基础埋深为2m,地 面以上荷载F=4720kN,地基表层为细砂, γ1=17.5kN/m3,ES1=8.0MPa,厚度为6.0m, 第二层为粉质粘土, ES2=3.33MPa ,厚度为 3.0m,第三层为碎石, 厚度为4.5m, ES3=22MPa,用分层总和法计算粉质粘土层 的沉降量.
平均附加应力σz =200kPa,试问这种情况 该土层的最终变形为多少?
P0+ σz > Pc S=H/(1+e0)(CSlg(Pc/P0)+CClg((P0+ σz )/Pc)=16.05cm S2=H/(1+e0)(CSlg((P0+ σz )/P0)=5.61cm
土力学简答题
（5）计算基础最终沉降量。
基本原理：假设基底压力为线性分布
附加应力用弹性理论计算
侧限应力状态,只发生单向沉降
只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降
将地基分成若干层，认为整个地基的最终沉降量为各层沉降量之和：
优点：物理概念清晰，计算过程不难
缺点：计算结果与实测值的关系：中等地基，计算值约等于实测值；软弱地基，计算值小于实测值；坚实地基，计算值远大于实测值。除此之外，由于地基的厚度要规定hi≤0.4b，计算工作量大而过程繁琐。
11.管涌和流砂的区别是：（1）流砂发生在水力梯度大于临界水力梯度，而管涌发生在水力梯度小于临界水力梯度情况下；（2）流砂发生的部位在渗流逸出处，而管涌发生的部位可在渗流逸出处，也可在土体内部；（3）流砂发生在水流方向向上，而管涌没有限制。
12.渗流引起的渗透破坏问题主要有两大类：一是由于渗流力的作用，使土体颗粒流失或局部土体产生移动，导致土体变形甚至失稳；二是由于渗流作用，使水压力或浮力发生变化，导致土体和结构物失稳。前者主要表现为流砂和管涌，后者主要则表现为岸坡滑动或挡土墙等构造物整体失稳。
有效应力强度指标不随试验方法的改变而不同，抗剪强度与有效应力有唯一的对应关系
7.扼要说明三轴不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪试验方法的区别。
不固结不排水剪：在施加围压和轴压直至剪切破坏的整个过程中都不允许排水。这样从开始加压直至试样剪坏全过程中含水量保持不变。
固结不排水剪：允许排水固结，待固结稳定后关闭排水阀门，再施加竖向压力，使试样在不排水的条件下剪切破坏。由于不排水，土样在剪切过程中自然也没有体积变形，受剪过程中可以量测孔隙压力。
固结排水剪：在施加围压时允许排水固结，待固结稳定后，再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏
主固结沉降计算
主固结沉降计算一、主固结沉降计算是啥主固结沉降计算呢，就是在土力学里超级重要的一个东西。
你想啊，土在受到荷载的时候，它可不是一成不变的，就像我们人在压力下也会有变化一样。
土里面的孔隙水会慢慢被排出去，土颗粒就会重新排列，这个过程中土就会沉降，主固结沉降计算就是要算出这个沉降量大概是多少。
这对于很多工程来说可太关键了，比如说盖房子，要是没算好这个沉降，房子可能就会歪歪扭扭的，那可就糟糕啦。
二、计算需要啥数据1. 土的压缩系数这个压缩系数就像是土的一个特性参数。
不同的土，它的压缩系数不一样。
就好比不同性格的人，面对压力的反应也不同。
我们得先知道这个土的压缩系数，才能进行后面的计算。
一般可以通过室内的压缩试验来得到这个数据呢。
2. 土层的厚度土层有多厚那肯定要知道呀。
要是不知道土层的厚度，就像你不知道一个蛋糕有多少层一样，怎么能算出这个蛋糕总的高度变化呢？所以土层的厚度是计算主固结沉降必不可少的数据。
3. 初始孔隙比这个初始孔隙比就是土在最开始的时候孔隙的情况。
想象一下土就像一个小海绵，它的孔隙就像海绵里的小空洞。
初始孔隙比就是这个海绵最开始空洞的大小比例。
这也对主固结沉降的计算有着重要的影响。
三、计算的方法1. 分层总和法这是一种很常用的方法呢。
就是把土层分成好多层，然后每层都按照一定的公式去计算它的固结沉降量，最后再把每层的结果加起来。
就好像把一个大问题分成好多小问题，一个个解决后再汇总。
这个公式呢，和土的压缩系数、土层厚度还有初始孔隙比都有关系。
比如说对于某一层土，它的固结沉降量等于压缩系数乘以土层厚度再乘以初始孔隙比的某个函数关系（这里就不详细写公式啦，不然就太复杂啦）。
2. 应力面积法这种方法也很有趣。
它是根据土层中的应力分布情况来计算的。
它考虑了土层中应力的传递和变化，通过计算应力的面积来得到主固结沉降量。
这就好比是根据压力的分布来计算某个东西的变形一样。
四、计算中的小技巧和易错点1. 数据的准确性在计算主固结沉降的时候，数据一定要准确。
固结沉降计算
1
e0 a
mv表示单位压应力变化引起的单位体积变化(MPa-1基沉降的组成
在荷载作用下，地基土体发生变形，地面产生沉降。按土体变形机理总沉降 S 可以分成三部 分：初始沉降Sd，固结沉降Sc从和次固结沉降Ss，可用下式表示：
S ＝Sd十Sc十Ss 初始沉降(瞬时沉降）Sd
二、压缩试验
试验室测定土的压缩性的主要装置为固结仪。在这种仪器中进行 试验，由于试样不可能产生侧向变形，只有竖向压缩。于是，我们把 这种条件下的压缩试验称为单向压缩试验或侧限压缩试验。土的压缩
是由于孔隙体积的减小，所以土的变形常用孔隙比ｅ表示。
三、压缩试验成果与压缩试验指标 压缩试验成果
(1): 各级压力与其相应的稳定孔隙比的关系曲线，简称ep曲线。 (2): elogp曲线。 (3): elnp曲线。
地基的最终沉降量（固结沉降）计算
地基沉降是随时间而发展的。地基的最终沉降量是指地基土在外荷作用 下压缩稳定后的沉降量。对一般粘性土来讲，固结沉降是基础沉降或地基沉 降的主要部分，通常所说的基础沉降一般都是指固结沉降。
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 ：
地基加载后瞬时发生的沉降。在靠近基础边缘应力 集中部位。地基中会有剪应变产生。对于饱和或接近饱 和的粘性土，加载瞬间土中水来不及排出，在不排水和 恒体积状况下，剪应变引起的侧向变形，从而造成瞬时
沉降。土体在附加应力作用下产生的瞬时变形。
固结沉降Sc
饱和与接近饱和的粘性土在荷载作用下，随着超静孔隙水压力的消散，土中孔隙水的排出 ，土骨架产生变形所造成的沉降(固结压密)。固结沉降速率取决于孔隙水的排出速率。
弹性变形部分来自土颗粒和孔隙水的弹性 变形、封闭气体的压缩和溶解，以及薄膜水的 变形等造成的变形。
固结度及沉降计算
输入 输入 输入
输入 输入
处理方式
加荷时间
路基 填高
h （m ）
填筑土 重度
（KN/m ³）
超载 高度
△ h(m)
加荷 速率 总荷载 qi Σ△ （Kpa p(Kpa) /d)αΒιβλιοθήκη Cv（垂 Ch（水β
直固结 平固结 系数 ㎡ 系数㎡
/d） /d）
Fr
F
涂抹区 水平渗 透系数
Ks
qw（竖 井纵向 通水量 （cm³ /s）
s（涂 砂层 抹区直 的渗 径ds与 透系 竖井直
数 径dw的 比值)
5E-08 5E-08 18 2.2049 19 2.1961 2.77 0.01599 4.98 1E-08
25
2
9.8E-08 6.5E-08 2.5 2.2838 20.6 2.2761 2.77 0.0006 5.05 2E-08
1.3 0.07 0.1 0.004 1.365 270 0.396
1.3 0.07 0.1 0.004 1.365
270 0.505 0.901
不考虑 井阻及
涂抹
考虑井 阻及涂 涂抹 井阻
抹
输入 输入 输入
（可取 （1/5 ～ 1/3Kh ）
塑排板 输入 砂井计 算
可取＝ 2.0～ 3.0， 对中等 灵 敏粘性
水平渗 垂直渗 H
透系数 透系数 （软
Kh
Kv 土厚
（cm/s （cm/s 度，
Fn
井径 Fn(n>1 比n 5)
Fs
）
） m）
?塑排板预压考虑井阻涂抹计算时将系数中的fn用f代替计算公式里面t4代替04输入输入输入输入输入处理方式加荷时间路基填筑土填高重度hknmm?加荷超载速率总荷载高度qikpapkpahmdcv垂直固结系数dch水平固结系数d第0天第90天51921478133081001000674000674排水板排水板第0天第30天第30天第90天341919191267133081001000727000758133081001000727000758计算公式里面t4代替04不考虑井阻及涂抹考虑井阻及涂涂抹井阻抹可取1513kh塑排板输入砂井计算可取2030对中等灵敏粘性输入输入输入水平渗透系数khcms垂直渗h透系数软kv土厚cms度mfn井径fnn1比n5fsfrfs涂qw竖涂抹区砂层抹区直井纵向水平渗的渗径ds与通水量透系数透系竖井直cm?ks数径dw的s比值1e082525e085e081822049192196127700159949898e0865e0825228382062276127798e0865e0825228382062276127700006505000065052e082e08252522输入输入输入de砂井有效影响范围直径126输入塑排塑排桩间板当板宽距d量直度径dp塑排板厚度t天u120070100042700824130071300701000413650100041365270039627005050901
地基的沉降计算
地基的沉降计算为了保证建筑物的安全和正常使用，对建在可压缩地基上的建筑物，尤其是比较重要的建筑物在地基设计时必须计算其可能产生的最大沉降量和沉降差，确保在规范所规定的允许范围内，否则就必须采取加固改善地基的工程措施或改变上部结构物和基础的设计。
1理论根据土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的性能，有关研究结果表明，作为三相系的土，在工程实践中常达到的压力（约＜600ＫＰａ＝作用下，土粒本身和孔隙中的水、气压缩量极小，可忽略不计，但在外荷作用下，土体中土粒间原有的联结可能受到削弱或破坏，从而产生相对的移动，土粒重新排列，相互挤紧从而导致土体孔隙中的部分水、气将被排出，土的孔隙体积便因此缩小，导致土体体积变小，其压缩量随时间增长的过程，称为土的固结。
固结问题和固结特性是作为多相介质的土体所特有的区别其它工程材料的一个独特性质。
对一般粘性土而言，通常所说的基础沉降一般都是指固结沉降，目前在工程中广泛采用的计算方法是以无侧向变形条件下的单向压缩分层总和法，首先确立应力--应变关系，广泛采用材料力学中的广义虎克定律，即土体的应力与应变假定为线性关系，这里的压缩模量Ｅｓ或变形模量Ｅ0的地位（三维条件下还有土的侧膨胀系数即泊松比ｕ）均相当于虎克定律中的杨氏模量的地位和作用。
但是土体毕竟不是理想弹性体，从土的室内压缩试验中的土的回弹、再压曲线可知，土体的变形是由弹性变形和塑性变形两部份组成，所以回弹曲线与再压曲线能构成一个迥滞环，同时应力的状态、大小以及排水条件等的不同，均会使土的变形（沉降）发生变化，从而导致计算的变形参数产生相应的改变，且使理论计算结果与现场实测发生差异，这样，即使是最接近实际的三维变形状态并考虑土体固结过程中的侧向变形时，理论计算的沉降值也必须用沉降计算经验系数ｍｓ进行修正，这些变形计算参数可通过室内或现场试验的方法确定。
2有关计算参数的确定在进行地基设计之前，先通过勘探和原位试验（如荷载试验，旁压试验）或室内压缩试验，测定有关计算沉降的土工参数。
地基最终沉降量的计算方法
地基最终沉降量的计算方法一、限制应力法限制应力法是一种常用的地基最终沉降量计算方法。
计算公式如下：S=Σ(dΔσ)其中，S为最终沉降量，dΔσ为不同深度处的限制应力差。
限制应力法的具体步骤如下：1.通过试验或现场勘测得到土壤层的力学参数，如土壤的自重γ、均匀固结压缩系数Cc、再固结压缩系数Cr等。
2.根据建筑物的设计荷载，计算出不同深度处的垂直应力Δσ。
3.根据试验或现场勘测得到的土壤层力学参数，计算出不同深度处的限制应力差dΔσ。
4.将不同深度处的限制应力差累加，得到最终沉降量S。
二、一维固结计算法一维固结计算法是一种根据土壤的固结性质计算地基最终沉降量的方法。
1.应力应变模型一维固结计算法通常采用本构模型，如Terzaghi's经典本构模型：Δe=ε'·HΔσ=γΔz其中，Δe为固结应变，ε'为固结应变系数，H为固结层的厚度，Δσ为固结层的应力差，γ为土壤的单位重量，Δz为固结层的厚度。
2.固结应变系数固结应变系数可以通过室内试验或现场试验得到，也可以通过经验公式估算。
根据不同的土壤类型和固结期限，选择相应的固结应变系数。
3.在垂直方向上，将所有固结层的固结应变累加，得到最终沉降量。
三、数值模拟法数值模拟法是一种利用计算机模拟土壤力学行为的方法，可以精确计算地基最终沉降量。
这种方法适用于复杂的地质条件和结构工程。
数值模拟法的具体步骤如下：1.建立土壤力学模型，包括土壤的性质、层次和边界条件等。
2.根据实测数据或试验数据，确定土壤力学参数，如剪切模量、压缩模量等。
3.根据建筑物的设计荷载、地质条件等，进行有限元分析或其他数值模拟，得到地基的最终沉降量。
数值模拟法的计算精度较高，但需要具备一定的专业知识和使用专业软件。
在实际工程中，一般会综合使用以上的方法进行地基最终沉降量的计算，以获得更准确的结果。
同时，也需要考虑到地质条件的不确定性和结构工程的变化，进行适当的修正和调整。
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1 3
2
lgP
二、原位压缩曲线及原位再压缩曲线
压缩曲线 e
正常固结土：
超固结土：
地下水位上升 土层剥蚀 冰川融化 引起卸载， 使土处于回弹状态
再压缩曲线
回弹曲线
lgP
欠固结土：
原位压缩曲线的近似推求
a. 正常固结土
① 确定先期固结压力σp
e
e0
0.42e0
② 过e0 作水平线与σp作用线交 于B。由假定①知，B点必然位于原 状土的初始压缩曲线上；
B
③ 以0.42e0 在压缩曲线上确定C 点，由假定②知，C点也位于原状 土的初始压缩曲线上；
C ④ 通过B、C两点的直线即为所
求的位压缩曲线。 lgP
p s
b.超固结土 (p s )
① 确定σs ，σp的作用线；
e
e0
D
② 过e0作水平线与σs作用线 交于D点；
①取中点下附加应力值， 使 S 偏大; ②侧限压缩使计算值偏小； ③地基不均匀性导致的误差 等。
S 修＝ s S Ψs为沉降经验修正系数
软粘土（应力集中）S偏小, Ψs>1 硬粘土（应力扩散）S偏大, Ψs<1
S s S
表6-3 沉降计算经验系数s
基底附加应力 p0fk p0 0.75
e
e1 e2 S z H v H H 1 e1
e1i e2i
szi zi p2i
ai a Si (p 2i p1i )H i zi Hi 1 e1i 1 e1i
Si
zi H i H zi i Esi Ei
ai Si Ai 1 e1i
本节主要内容：
一、地基最终沉降量分层总和法 二、粘土地基沉降计算的若干问题
一、地基最终沉降量分层总和法
1、基本假定和基本原理
（a）假设基底压力为线性分布 （b）附加应力用弹性理论计算 （c）只发生单向沉降：侧限应力状态 （d）只计算固结沉降，不计瞬时沉降和次固结沉降 （e）将地基分成若干层，认为整个地基的 最终沉降量为各层沉降量之和： S Si
附加应 力 沉降计算 深度
(e)地基分层Hi ①不同土层界面； ②地下水位线； ③每层厚度不宜超过0.4B 或1-2m； ④z 变化明显的土层，适当 取小。 (f)计算每层沉降量Si (g) 各层沉降量叠加Si
地面
p
d d szi
i
自重应 力
p0
z
附加应力
基底
Hi
沉降计算深 度
3、计算公式 （a）e-σ´曲线
S 修＝ s S
二、粘土地基沉降计算的若干问题
研究表明：粘性土地基在基底压 力作用下的沉降量S由三种不同 的原因引起：
Si ：初始瞬时沉降
t
S Sd Sc Ss
S
Sc：主固结沉降
S Si
i 1Biblioteka nSs: 次固结沉降
•初始沉降(瞬时沉降) Sd：有限范围的外荷载作用下 地基由于发生侧向位移(即剪切变形)引起的。 •主固结沉降(渗流固结沉降) Sc ：由于超孔隙水压力 逐渐向有效应力转化而发生的土渗透固结变形引起的 。是地基变形的主要部分。 •次固结沉降 Ss ：主固结沉降完成以后，在有效应力 不变条件下，由于土骨架的蠕变特性引起的变形。这 种变形的速率与孔压消散的速率无关，取决于土的蠕 变性质，既包括剪应变，又包括体应变。
规范法
Ai p0 (zi i zi 1i 1 )
i 平均附加应力系数
Ai
p0
0z(i-1) 0zi
zi-1
zi
附加应力
结果修正
各种假定导致 S 的误差，如
基底压力线性分布假设 弹性附加应力计算 单向压缩的假设 只计主固结沉降 原状土现场取样的扰动 参数线性的假设 按中点下附加应力计算
附加应力
(1)与土质软硬有关,
(2)与基底附加应力p0/fk的大小有关
沉降计算总结：
① 准备资料
•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 ② 应力分布 •自重应力 •基底压力基底附加应力 •附加应力
③ 沉降计算 •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 ④ 结果修正
第六章
地基变形
土具有压缩性 地基发生沉降 荷载作用
本章主要内容
§6.2 地基的最终沉降量
§6.3 应力历史对地基沉降的影响
§6.5 地基沉降与时间的关系
§6.2 地基的最终沉降量计算
p
t
S
可压缩层
σz=p
不可压缩层
S
最终沉降量S∞： t∞时地基最终沉降稳定以后的 最大沉降量，不考虑沉降过程。
理论上不够完备，缺乏统一理论； 单向压缩分层总和法是一个半经验性方法。
2、计算步骤 (a)计算原地基中自重应力分布 σsz从地面算起； (b)基底附加压力p0 p0 = p - d
地面
p d d p0
基底
自重应 力
(c)确定地基中附加应力z分布 σz从基底算起； σz是由基底附加应力 p-γd 引起的 (d)确定计算深度zn ① 一般土层：σz=0.2 σsz； ② 软粘土层：σz=0.1 σsz； ③ 一般房屋基础：Zn=B(2.5-0.4lnB)； ④ 基岩或不可压缩土层。
Es
2.5 4.0 7.0 1.4 1.3 1.0 1.1 1.0 0.7 15.0 20.0 0.4 0.4 0.2 0.2
p0
fk
0z(i-1)
Ai
Es A i
fk：地基承载力标准值
s=1.4-0.2,
Ai E si
Ai p0 (zi i zi 1i 1 )
0zi
先期固结压力σp的确定： Casagrande 法 A
(a) 在e-lgσ’压缩试验曲 线上，找曲率最大点 m (b) 作水平线m1 (c) 作m点切线m2 (d) 作m1,m2 的角分线m3 (e) m3与试验曲线的直 线段交于点B (f) B点对应于先期固结压 力p D p e C m B
§6.3 应力历史对地基沉降的影响
一、先期固结压力
先期固结压力：历史上所经受到的最大压力p （指有效应力） = z：自重压力
s
p= s：正常固结土 p> s：超固结土 p< s：欠固结土 OCR=1：正常固结 OCR>1：超固结 OCR<1：欠固结 超固结比：
OCR p s