土的自重應(yīng)力

1、土的自重應(yīng)力在一般情況下，天然地基往往由成層土所組成，設(shè)各土層的厚度為h,重度為i ,則深度z處土的自重應(yīng)力可通過對各層土自重應(yīng)力求和得到，即：ncz 1%2卜23電nhni 兀i 1式中 n為自天然地面至深度z處土的層數(shù)；hi為第i層土的厚度（m）;為第i層土的天然重度，對地下水位以下的土層取有效重度（kN/m3）因?yàn)橥潦艿剿母×τ绊懀渥灾貞?yīng)力相應(yīng)減少的緣故。但在地下水位以下，若埋藏有不透水層（例如巖層或只含結(jié)合水的堅(jiān)硬粘土 層），由于不透水層中不存在水的浮力，故層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上覆 土層的水土總重計(jì)算。這樣，緊靠上覆層與不透水層界面上下的自重應(yīng)力有突變， 使層面處具有兩個(gè)自

2、重應(yīng)力值?！纠}11試計(jì)算圖1所示土層的自重應(yīng)力及作用在基巖頂面的土自重應(yīng)力 和靜水壓力之和，并繪制自重應(yīng)力分布圖。70kPa圖1 土的自重應(yīng)力計(jì)算及其分布圖cz119 2.0 38kPacz2 38 (19.4 10) 2.5 61.5kPacz3 61.5 (17.4 10) 4.5 96.6kPaw 10 (2.5 4.5) 70kPa作用在基巖頂面處土的自重應(yīng)力，靜水壓力 70kPa,總應(yīng)力為+70=。尚需注意：（1）自重應(yīng)力是指土顆粒之間接觸點(diǎn)傳遞的粒間應(yīng)力，故又稱為有效自重應(yīng)力；（2）一般土層形成地質(zhì)年代較長，在自重作用下變形早已穩(wěn)定， 故自重應(yīng)力不再引起建筑物基礎(chǔ)沉降，但對于近期

3、沉積或堆積的土層以及地下水 位升降等情況，尚應(yīng)考慮自重應(yīng)力作用下的變形， 這是因?yàn)榈叵滤坏淖儎?dòng)，引 起土的重度改變的結(jié)果。如圖2所示。在深基坑開挖中，需大量抽取地下水，以 致地下水位大幅度下降，引起土的重度改變，因，故自重應(yīng)力增加，從而造成地表大面積下沉的嚴(yán)重后果圖2地下水位升降對土中自重應(yīng)力的影響0-1-2線為原來自重應(yīng)力的分布0-1 '-2'線為地下水位變動(dòng)后自重應(yīng)力的分布【例題2】某建筑場地的土層分布均勻，第一層雜填土，厚度1.5m,17kN/m3;第二層粉土，厚度 4m, 19kN/m3, ds 2.73, w 31%,地下水位在地面下2m深；第三層淤泥質(zhì)粘土，厚度8

4、m,18.2kN/m3 , ds 2.74,w 41%;第四層粘土，厚度 3m,19.5kN/m3,ds 2.72 , w 22% , wP 24%,Wl 45%；第五層土粉質(zhì)粘土未鉆穿，試計(jì)算土中的自重應(yīng)力?！窘狻?1)計(jì)算地下水位以下各土層的浮重度第二層土:ds(1 w) w.2.73 (1 0.31) 11 1 0.881.9ds 12T-e2.73 1 c101 0.889.2kN/m3,sat 19.2kN/m3第三層土:ds(1 w) w.2.74 (1 0.41) 1 ,1 1 1.121.82ds 13 A1e2.74 1 c101 1.128.2kN/m3,sat18.2kN

5、 /m3第四層土:Ilw wpWlWp22 24 0.09545 240, 土層處于堅(jiān)硬狀態(tài)，為不透水層。(2)計(jì)算各截面處的自重應(yīng)力第二層土頂面:cz117 1.5 25.5kPa地下水位線處:cz225.5 19 0.5 35kPa第三層土頂面:cz335 (19.2 10) 3.5 67.2kPa第三層土底面:cz467.2 (18.2 10) 8 132.8kPa第四層土頂面:cz535 19.2 3.5 18.2 8 247.8kPa第五層土頂面:cz6247.8 19.5 3 306.3kPa士自重應(yīng)力分布圖2圖2 土的自重應(yīng)力分布圖【注】在計(jì)算土的自重應(yīng)力時(shí)，一般均指的是其有效自重應(yīng)力，即對水位線 以下的土取浮重度。地下水位以下，若埋藏有不透水層 （例如巖層或只含結(jié)合水 的堅(jiān)硬粘土層），由于