地基沉降计算word版

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第6章地基沉降计算PPT课件

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• 6.3 常用沉降计算方法

地基沉降的原因很多,但其主要原因主要有两个方面:一是建筑物荷载在地基中产生
的附加应力;二是土的压缩特性。目前,国内外关于地基沉降量的计算方法很多,主
要分为4类,即弹性理论法、工程简化方法、经验方法和数值计算方法。

下面主要介绍国内常用的几种实用沉降计算方法,即弹性理论法、分层总和法和应力
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二、分层总和法
• 一般情况下,实际工程所遇到的地基土层都是成层的,每 层土的压缩特性各不相同,且压缩模量随深度而变化。因 此,在计算地基最终沉降量时,应分别予以对待。
• 分层总和法是将地基土分成 若干水平土层,分别计算各 层土的压缩量,然后叠加起 来,即为地基总的沉降量, 即
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影响数I1和I2值,表6-2为地面(z=0)处沉降影响数I1的值
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6.3 常用沉降计算方法
对饱和软粘土地基,在不排水条件下,μ=0.5。
则对于圆形荷载中心,沉降表达式为(查表6-2, I1=2):
s中心
1.5 pb =0.75 pB
E
E
对于圆形荷载边缘处地面沉降表达式为(查表6-
2,
在荷载作用下砂土地基 的沉降很 快完成,与软粘土地基比较,其沉降值也 较小。在应用弹性理论计算式计算沉降时, 弹性参数通常根据土体的类别和它的密实 度来选用。砂土的弹性参数可参考表6-5选 用。
饱和软粘土地基 在荷载作用下的
初始沉降是处于不排水状态、土体体积不
图6-4 E50值的确定
变采用而弹产性生理论侧计向算式变计形算时引泊起松比的一沉般可降取。0.5,不排水变形模量(杨氏模量)可
式中 E——土体变形模量;

地基沉降计算表格

地基沉降计算表格

地基沉降计算表格地基沉降是指地面由于土壤的沉降而产生的变形。

它是土壤力学中一个重要的研究内容,对于建筑结构的安全和稳定性具有重要影响。

地基沉降计算是土木工程中的关键环节,通过预测地基沉降的大小和速度,可以合理设计建筑结构,确保其在使用寿命内不会遭受损坏。

地基沉降的计算主要依赖于土壤的特性和压缩性,其中包括土壤的黏性和可压缩性。

一般而言,黏性土壤的沉降较大,而砂质土壤的沉降较小。

土壤的可压缩性越大,沉降越明显。

为了准确计算地基沉降,需要了解土壤的物理性质和力学性质,并且进行相应的试验和研究。

1.土壤调查和试验:首先需要进行地质勘探和钻探,获取土壤的实际情况和特性。

从钻孔中获取的土壤样本可以进行实验室试验,测定土壤的黏性、可压缩性和保水性等指标。

2.地基承载力计算:在进行地基沉降计算之前,需要确定地基的承载力。

根据土壤试验结果和地基设计参数,计算地基的承载力,确保地基在承受荷载时不会产生沉降。

3.沉降计算方法选择:根据实际情况和计算要求,选择适合的沉降计算方法。

常见的方法有一维沉降计算、二维沉降计算和三维沉降计算等,根据具体情况选择合适的方法。

4.沉降计算参数确定:在进行沉降计算时,需要确定一些重要的参数,如黏性系数、可压缩系数和排水系数等。

这些参数可以通过实验室试验或现场试验进行测定,并根据实测数据进行修正。

5.沉降计算公式应用:根据所选的计算方法和参数,使用相应的沉降计算公式进行计算。

常用的公式有点负荷沉降计算公式、均布荷载沉降计算公式和差异沉降计算公式等。

根据具体情况,选择合适的公式进行计算。

6.结果分析和调整:根据计算结果进行分析,评估地基沉降的大小和速度。

如果发现地基沉降超过设计要求或安全范围,需要进行调整和改进,如采取加固措施、改变荷载方式或调整地基结构等。

总之,地基沉降计算是土木工程中的重要环节,对于建筑结构的安全和稳定性具有重要影响。

通过科学合理的计算方法和参数选择,可以准确预测地基沉降的大小和速度,从而确保建筑结构的设计和使用安全。

地基沉降的计算方法及计算要点

地基沉降的计算方法及计算要点

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课外研习论文学生姓名刘振林、靳颜宁、唐雯钰学号 **********、**********、********** 学院资源与安全工程学院专业城市地下空间工程1001班指导老师李江腾2012.09目录引言 (2)1.地基沉降 (2)1.1地基沉降的基本概念 (2)1.2地基沉降的原因 (2)1.3地基沉降的基本类型 (2)1.3.1按照沉降产生机理 (2)1.3.2按照沉降的表示方法 (2)1.3.3按照沉降发生的时间 (3)2.地基沉降的计算 (3)2.1地基沉降计算的目的 (3)2.2地基沉降计算的原则 (3)2.3地基沉降的计算方法 (3)2.3.1分层总和法 (3)2.3.2应力面积法 (6)2.3.3弹性力学方法 (13)2.3.4斯肯普顿—比伦法(变形发展三分法) (15)2.3.5应力历史法(e-lgp曲线法) (17)2.3.6应力路径法 (19)3.计算要点 (20)3.1分层总结法计算要点 (20)3.2应力面积法计算要点 (20)3.3弹性理论法计算要点 (20)3.4斯肯普顿—比伦法计算要点 (20)3.5应力历史法计算要点 (20)3.6应力路径法计算要点 (20)4.总结 (21)参考文献: (21)地基沉降的计算方法及计算要点城市地下空间工程专业学生刘振林,唐雯钰,靳颜宁指导教师李江腾[摘要]:本文介绍了六种地基沉降量的计算方法:分层总和法、应力面积法、弹性理论法、斯肯普顿—比伦法、应力历史法以及应力路径法,并讨论了各种方法的计算要点。

关键词:分层总和法;规范法;弹性理论;斯肯普顿—比伦;应力历史;应力路径ABSTRACT:This thesis introduces six kinds of foundation settlement calculation methods:layerwise summation method,Stress area method,elasticity-thoery method,Si Ken Compton ancient method,Stress history method,stress path method,and discusses the main points of the six methods.KEY WORD:layerwise summation method;Specification Approach;elastic theory;stress history;A.W.Skempton—L.Bjerrum;stress path引言基础沉降计算从来就是地基基础工程中三大难题之一,在进行基础设计时,不仅要满足强度要求,还要把基础的沉降和沉降差控制在一定范围内。

《地基沉降计算》PPT课件

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czi
cz
(7)求出每层的压缩量。p→e(注意:不 同土层要用不同曲线),代公式:
Si
e1i e2i 1 e1i
Hi
Si
ai ( p2i p1i ) 1 e1i
Hi
pi Esi
Hi
mvipi Hi
(8)最后将每一分层的压缩量累加,即得 地基的总沉降量为:
30
三、规范法 1.基本公式 地基最终沉降量修正公式为:
s s s s
n i 1
p0 Esi
(zi
i
zi1 ) i1
附a加i、应a力i-1系—数—sn 基0.025础n 底si 面至第i层土、第i-1层土底sn 面 0.0范25n围si内平均
s c由zi 初 始z应)i 力查平出均最值终(孔隙c比z)i 查i出,初求始出孔各隙土比层e1的i ,沉降由量最e终2i应,力然平后均求值和(得到基
础中心点的沉降量S。见表9-4。
29
〔例题1〕附图
按上述同样方法可以计算出点1和点3的沉降量分别为4.3cm和7.2cm。 基础中心点的沉降量计算 表9-4
Es
1 e1 a
p
说明:土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比, Es 愈大, a愈小,土的压缩性愈低
基本原则——Es越小,土的压缩性越高。判别标准:
Es< 4MPa时,称为高压缩性土; 4MPa Es 20MPa时,称为中等压缩性土; Es 20 MPa时,称为低压缩性土。
16
第二节 地基沉降量计算
0 min
min
水平基底压力为
ph
PH b
150 20
7.5KPa
基底压力及基底附加压力分布如图 9-16(b)所示。

(完整word版)地基基础设计全套计算书

(完整word版)地基基础设计全套计算书

目录1 基本条件的确定 (2)2 确定基础埋深 (2)2.1基础埋深的影响因素 (2)2.2选择基础埋深 (3)3 确定基础类型及材料 (3)4 确定基础底面尺寸 (3)4.1确定B柱基底尺寸 (3)4.2确定C柱基底尺寸 (4)5 软弱下卧层验算 (5)5.1 B柱软弱下卧层验算 (5)5.2 C柱软弱下卧层验算 (6)6 计算柱基础沉降 (6)6.1计算B柱基础沉降 (6)6.2计算C柱基础沉降 (8)7 按允许沉降量调整基底尺寸 (9)8 基础高度验算 (9)8.1 B柱基础高度验算 (9)8.2 C柱基础高度验算 (11)9 配筋计算 (13)9.1 B柱配筋计算 (13)9.2 C柱配筋计算 (17)设计计算书1 基本条件确定人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。

2 确定基础埋深2.1基础埋深的影响因素:2.1.1工程地质条件从工程地质条件出发,选择合适的持力层是确定基础埋深的一个重要因素,应优先考虑将基础埋置在承载力高、压缩性较低的土层上,而且应考虑尽量将基础埋得浅一些。

当上层土软弱而下层土承载力高时,应视软土层的厚度决定埋深。

若软土层较薄,可将基础置于下面较好的土层上;若软土层较厚,可考虑采用桩基础、深基础或人工地基。

2.1.2地下水的影响若遇地下水,基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施(施工排水)。

对有侵蚀性的地下水,应对基础采取保护措施。

当基础埋置在易风化的岩层上,施工时应在基坑开挖后立即铺筑垫层2.1.3建筑物的用途,有无地下设施,基础和形式和构造在满足地基稳定和变形要求的前提下,基础宜浅埋,当上层地基的承载力大于下层土时,宜利用上层土作持力层.除岩石地基外,基础埋深不宜小于0.5m。

如果基础露出地面也易受到各种侵蚀的影响,则要求基础顶面应低于室外设计地面至少0.1m。

高层建筑筏形和箱形基础的埋置深度应满足地基承载力,变形和稳定性要求.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩度)不宜小于建筑物高度的1/18~1/20.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求.2.1.4相邻建筑物的基础埋深当有相邻建筑物时,新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础.当埋深大于原有的建筑物时,两基础间应保持一定净距,其数值应根据原有的建筑荷载大小,基础形式和土质情况确定.当上述要求不能满足时,应采取分段施工,设临时加固支撑,打板桩,地下连续墙等施工措施,或加固原有的建筑物基础.2.1.5作用在地基上的荷载大小和性质不同建筑物的基础所受荷载大小不同,甚至相差很大。

地基沉降计算共20页PPT资料

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第一节 地基最终沉降量的计算
地基变形量计算的目的
地基基础设计规范规定,对于一些地基除了进行承 载力计算外,还需进行变形量计算,计算的目的是为 了保证由于地基沉降而引起的建筑物上部结构的 变形不出现妨碍使用的裂缝.
1.重要的、有纪念性的大型建、构筑物; 2.生产工艺上、使用上对地基沉降有特殊要求的建、构筑物; 3.平面图形复杂的建、构筑物; 4.相邻建筑物荷载和作用形式上显著不同时;
基底
Z i-1 z
Zi
dz
Zi-1
Zi
Z
i p0
i1 p0
实际第i层土的变形为:
si szisz i1E ps0i(zi izi1 i1)
地面
pO
pO
基底
Z i-1 z
Zi
dz
Zi-1
Zi
Z
i p0
i1 p0
如果在地基压缩层范围内是成层土层,有n层,则 地基变形量
si n1si i n1E ps0i(zi izi1 i1)
用有效应力原理解释 土体承受和传递附加 应力
3
h
h’
2
= ’+ u
h=0
’=0, u=
1 ’ =0, u= 0
’= u=0
固结度
u t
Cv
2u z2
Cv
k(1e),m2
aw
/s
USt 1u S
USt 1u S
U0
8
12
e42TV
U1
132e42TV
3U2U01(1)U1源自TVCV t H2
5.因变形产生的沉降会影响正常使用,得事先计算地基变形以 便设计时采取提高建筑物、构筑物低层标高的措施者;

常见的地基沉降计算方法汇总

常见的地基沉降计算方法汇总地基沉降是指地基在施工或使用过程中,由于荷载作用或其他原因,导致地基下沉的现象。

地基沉降计算是工程设计中重要的一部分,可以用于评估地基的稳定性和可靠性。

下面将介绍几种常见的地基沉降计算方法。

1.弹性地基沉降计算方法弹性地基沉降计算方法是最简单的地基沉降计算方法之一、它假设地基是一个弹性体,可以根据荷载和地基参数来计算地基沉降。

这种方法适用于比较小的荷载和地基变形。

根据弹性理论和土壤力学原理,可以采用弹性地基沉降计算公式来计算地基沉降。

2.孔隙水压剩余沉降计算方法孔隙水压剩余沉降计算方法是一种基于孔隙水压的地基沉降计算方法。

当地下水位高于地面时,土壤中存在孔隙水。

施加荷载后,孔隙水受到压缩,导致地基沉降。

该方法通过测量孔隙水压变化来评估地基沉降。

3.应力路径法应力路径法是一种基于土的物理力学特性和变形性能的地基沉降计算方法。

它考虑了土壤的应力传递路径对地基沉降的影响。

该方法适用于较复杂的地基和荷载情况,可以考虑土层之间的相互作用。

4.扣除法扣除法是一种比较实用的地基沉降计算方法。

它将地基沉降分为弹性部分和不可恢复部分,通过扣除弹性部分来计算不可恢复的地基沉降。

这种方法可以用于估计大型土木工程的地基沉降。

5.数值模拟方法数值模拟方法是一种基于计算机模拟的地基沉降计算方法。

它利用有限元分析等数值模拟技术,通过建立土体模型和施加荷载来计算地基沉降。

数值模拟方法可以考虑更复杂的地基结构和荷载情况,并提供更准确的地基沉降计算结果。

综上所述,地基沉降计算方法有弹性地基沉降计算方法、孔隙水压剩余沉降计算方法、应力路径法、扣除法和数值模拟方法等。

根据具体的工程要求和条件选择适合的地基沉降计算方法,可以评估地基的稳定性和可靠性,为工程设计提供指导。

地基沉降量计算

地基沉降量计算地基沉降量计算地基变形在其表面形成的垂直变形量称为建筑物的沉降量。

在外荷载作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量称为地基最终沉降量。

一、分层总和法计算地基最终沉降量计算地基的最终沉降量,目前最常用的就是分层总和法。

(一)基本原理该方法只考虑地基的垂向变形,没有考虑侧向变形,地基的变形同室内侧限压缩试验中的情况基本一致,属一维压缩问题。

地基的最终沉降量可用室内压缩试验确定的参数(e i、E s、a)进行计算,有:变换后得:或式中:S--地基最终沉降量(mm);e--地基受荷前(自重应力作用下)的孔隙比;1e--地基受荷(自重与附加应力作用下)沉降稳定后的孔隙比;2H--土层的厚度。

计算沉降量时,在地基可能受荷变形的压缩层范围内,根据土的特性、应力状态以及地下水位进行分层。

然后按式(4-9)或(4-10)计算各分层的沉降量S。

最后将各分层的沉降量总和起来即为地基的最终沉降量:i(二)计算步骤1)划分土层如图4-7所示,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H i≤0.4B(B为基底宽度)。

2)计算基底附加压力p03)计算各分层界面的自重应力σsz和附加应力σz;并绘制应力分布曲线。

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;对一般建筑物可按下式计算z n=B(2.5-0.4ln B)。

5)计算各分层加载前后的平均垂直应力p=σsz;p2=σsz+σz16)按各分层的p1和p2在e-p曲线上查取相应的孔隙比或确定a、E s等其它压缩性指标7)根据不同的压缩性指标,选用公式(4-9)、(4-10)计算各分层的沉降量Si8)按公式(4-11)计算总沉降量S。

分层总和法的具体计算过程可参例题4-1。

例题4-1已知柱下单独方形基础,基础底面尺寸为2.5×2.5m,埋深2m,作用于基础上(设计地面标高处)的轴向荷载N=1250kN,有关地基勘察资料与基础剖面详见下图。

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1 / 1 1.某正常固结土层厚2.0m,其下为不可压缩层,平均自重应力100czapkP;压缩试验数据见表,建筑物平均附加应力0200apkP,求该土层最终沉降量。 压力p akP 0 50 100 200 300 400

孔隙比e 0.984 0.900 0.828 0.752 0.710 0.680 【解】土层厚度为2.0m,其下为不可压缩层,当土层厚度H小于基础宽度b的1/2时,由于基础底面和不可压缩层顶面的摩阻力对土层的限制作用,土层压缩时只出现很少的侧向变形,因而认为它和固结仪中土样的受力和变形很相似,其沉降量可用下式计算:

1211eesHe

式中,H——土层厚度;

1e——土层顶、底处自重应力平均值c,即原始压应力1cp,从

ep

曲线上得到的孔隙比e;

2e——土层顶、底处自重应力平均值c与附加应力平均值z之和

2czp,从ep曲线上得到的孔隙比e;

1100capkP时,10.828e;

2100200300czapkP时,20.710e

121

0.8280.7102000129.1110.828eesHmme



2.超固结黏土层厚度为4.0m,前期固结压力400capkP,压缩指数0.3cC,再压缩曲线上回弹指数0.1eC,平均自重压力200czapkP,天然孔隙比00.8e,建筑物平均附加应力在该土层中为0300apkP,求该土层最终沉降量。 【解】超固结土的沉降计算公式为: 当cczppp时(300400200200acczapkPppkP)时, 10lglg1niciliicneiciiiliciHpppsCCepp





式中,iH——第i层土的厚度; 0ie——第i层土的初始孔隙比;

eiC、ciC——第i层土的回弹指数和压缩指数;

cip——第i层土的先期固结压力;

lip——第i层土自重应力平均值,12cilicip;

ip——第i层土附加应力平均值,有效应力增量12ziizip。

10lglg140004002003000.1lg0.3lg10.82004002222.20.10.30.30.0969131.3niciliicneiciiiliciHpppsCCeppmm













3.某采用筏基的高层建筑,地下室2层,按分层总和法计算出的地基变形量为160mm,沉降计算经验系数取1.2,计算的地基回弹变形量为18mm,试求地基

最终沉降量。

【解】根据《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(TGJ6-1999),当采用土的压缩模量计算箱形和筏形基础的最终沉降量时,可按下式计算:



0111011111nc

csiiiiicisincciiiisiiiiicisippszzEEppzzzzEE











 式中第一项为基坑开挖地基土的回弹变形量;第二项为基础底面处附加应力引起的地基变形量。 1.0181.2160210smm

注:c——考虑回弹影响的沉降计算经验系数,无经验时取1.0;

s——沉降计算经验系数。 4.某办公楼基础尺寸4230mm,采用箱形基础,基础埋深在室处地面以下8m,基底平均压力425akP,场区土层的重度为320kNm,地下水位埋深在室外地面

以下5m,地下水重度310kNm,试计算基础底面中心点以下深度18m处的附加应力与土的有效自重应力的比值。 【解】30bm,42lm 42301.4lb,18151.2zb,查规范GB50007-2002表K.0.1-1,矩形面

积上均布荷载作用下角点附加应力系数0.171 基底下18m处的附加应力为:04zpp

042552032010295kapphkP



0440.171295201.8zappkP 基底下18m处土的有效自重压力为: 520212010310czapkP

201.83100.65zczpp 5.某独立基础尺寸为44mm,基础底面处的附加压力为130akP,地基承载力特征值180akafkP,根据表中的数据,采用分层总和法计算独立基础的地基最终变形量,变形计算深度为基础底面下6m,沉降计算经验系数0.4s。 第i土层 基底至第i土层底面距离izm siaEMP 1 1.6 16 2 3.2 11 3 6.0 25 4 30 60 基础中心点的最终沉降量计算列表如下: 沉降计算表 iz (m) lb zb i iiz

11iiiizz

 s

E

aMP 'is

mm 'ismm

0 1.0 0 0.25×4 0 1.60 1.00 0.80 0.2346×4 1.5014 1.5014 16.0 12.20 12.20 3.20 1.00 1.60 0.1939×4 2.4819 0.9805 11.0 11.59 23.79 6.00 1.00 3.00 0.1369×4 3.2856 0.8037 25.0 4.18 27.97 011'10.427.9411.2niiiissisizzsspmmE



6.某直径为10m的油罐基底附加压力为100akP,油罐轴线上油罐底面以下10m处附加压力系数0.185(设附加应力系数沿深度为直线分布),由观测得到油罐中心的底板沉降为200mm,深度10m处的深层沉降为40mm,试求10m范围内土层的平均沉降反算压缩模量。

【解】油罐基底至10m土层的平均附加压力值为: 11.00.28510064.252apkP

10m土层的压缩变形为:20040160smm 64.2510160sspshmmEE

64.25104.02160saEMP 7.建筑物基础底面积为48mm,荷载效应准永久组合时上部结构传至基础底面处的竖向力1920FkN,基础埋深1dm,土层天然重度318kNm,地下水

位埋深为1m,基础底面以下平均附加应力系数见表,沉降计算经验系数1.1s,试按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)计算最终沉降量。

iz (m) lb zb i iiz

11iiiizz

 s

E

aMP 'is

mm 'ismm

0 2 0 0.25×4 0 2 2 1 0.2346×4 1.872 1.872 10.2 / / 6 2 3 0.1619×4 3.886 2.014 3.4 / / 【解】基础底面平均压力kp 1920481208048kaFGpkPA

基底附加压力08018162kapphkP

011'162621.8722.01410.23.411.3836.7248.1niiiiisizzspEmm





'1.148.152.9sssmm

8.大面积堆载试验时,在堆载中心点下用分层沉降仪测得各土层顶面的最终沉降量和用孔隙水压力计测得的各土层中部加载时的起始孔隙水压力值均见表,根据实测数据可以反算各土层的平均模量,试计算第③层土的反算平均模量。

土层编号 土层名称 层顶深度 (m) 土层厚度 (m) 实测层顶沉降 (mm)

起始超孔隙

水压力值 (kPa)

① 填土 2

② 粉质黏土 2 3 460 380 ③ 黏土 5 10 400 240 ④ 黏质粉土 15 5 100 140

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