土的自重應(yīng)力

1、第二章第二章 地基的應(yīng)力和沉降地基的應(yīng)力和沉降土中的應(yīng)力按引起的原因可分為土中的應(yīng)力按引起的原因可分為:(1)由土本身有效自重在地基內(nèi)部引起的由土本身有效自重在地基內(nèi)部引起的(2)由外荷由外荷(靜荷載或動(dòng)荷載靜荷載或動(dòng)荷載)在地基內(nèi)部引起的在地基內(nèi)部引起的概概 述述土體中應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生引起地基土的變形，導(dǎo)致建筑物的沉降，傾斜或水平位移。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)地基土的強(qiáng)度時(shí)，地基就會(huì)因喪失穩(wěn)定性而破壞，造成建筑物倒塌。應(yīng)力計(jì)算方法：應(yīng)力計(jì)算方法： 1.假設(shè)地基土為連續(xù)，均勻，各向同性，半無(wú)限的線彈性體;2.彈性理論。土中自重應(yīng)力土中自重應(yīng)力：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)。：確定土體的初始應(yīng)力狀態(tài)。：土體簡(jiǎn)化為連續(xù)體

2、，應(yīng)用連續(xù)體力學(xué)(例如彈性力學(xué))方法來(lái)研究土中應(yīng)力的分布。天然土體是一個(gè)半無(wú)限體，地面以下土質(zhì)均勻，天然重度為 (kN/m3)，則在天然地面下任意深度z(m)處的豎向自重應(yīng)力 (kPa)可取作用于該深度水平面上任一單位面積上土柱的重量 計(jì)算 即：czz lczz天然地面11zzcz zcz cz= z czcycx沿水平面均勻分布，且與z成正比，即隨深度按直線規(guī)律分布。由于地基中的自重應(yīng)力狀態(tài)屬于側(cè)限應(yīng)力狀態(tài),故 ，且 ，根據(jù)廣義虎克定理，側(cè)向自重應(yīng)力 和 應(yīng)與 成正比，而剪應(yīng)力均為零，即：式中:K0比例系數(shù)，稱為土的側(cè)壓力系數(shù)或靜止土壓力系數(shù)。0cxcyczK0 xyyzzx0 xycxcy

3、cxcycz(1)土中任意截面都包括有骨架和孔隙的面積，所以在地基應(yīng)力計(jì)算時(shí)考慮的是土中單位面積上的。(3)土中豎向和側(cè)向的自重應(yīng)力一般均指。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，把常用的豎向有效自重應(yīng)力 ，簡(jiǎn)稱為自重應(yīng)力，并改用符號(hào) 表示。(2)假設(shè)天然土體是一個(gè)半無(wú)限體，地基中的自重應(yīng)力狀態(tài)屬于，地基土在自重作用下只能產(chǎn)生，而不能有。地基中任意豎直面和水平面上均czcz天然地面h1h2h33 2 1 水位面1 h1 1 h1 + 2h2 1 h1 + 2h2 + 3h3 1ncziiih地下水位位于同一土層中，計(jì)算自重應(yīng)力時(shí)，地下水位面應(yīng)作為分層的界面注意：注意：在地下水位一下，如埋在地下水位一下，如埋藏有不透水

4、層，由于不透水層藏有不透水層，由于不透水層中存在水的浮力，所以層面及中存在水的浮力，所以層面及層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上腹層面以下的自重應(yīng)力應(yīng)按上腹土層的水土總重計(jì)算土層的水土總重計(jì)算基底壓力基底壓力 中心荷載下的基礎(chǔ)，其所受荷裁的合力通過(guò)基底形心?；讐毫俣榫鶆蚍植?，此時(shí)基底平均壓力設(shè)計(jì)值P(kPa)按下式計(jì)算：式中：F作用任基礎(chǔ)上的豎向力設(shè)計(jì)值(kN)； G基礎(chǔ)自重設(shè)計(jì)值及其上回填土重標(biāo)準(zhǔn)值的總重(kN)；式中： 基礎(chǔ)及回填土之平均重度，一般取20kN/m3，地下水位以下部分 應(yīng)扣去浮力，即取10kN/m3； d 基礎(chǔ)埋深，必須從設(shè)計(jì)地面或室內(nèi)外平均設(shè)計(jì)地面算起(m); A 基底面積(m

5、2)，對(duì)A=lb，l和b分別為矩形基底的長(zhǎng)度和寬度(m)。 對(duì)于荷載沿長(zhǎng)度方向均勻分布的，則沿長(zhǎng)度方向截取一單位長(zhǎng)度的截條進(jìn)行基底平均壓力設(shè)計(jì)值p(kPa)的計(jì)算，此時(shí)上式中A改為b(m)，而F及G則為基礎(chǔ)截面內(nèi)的相應(yīng)值(kN/m)。FGPAGGAdG 單向偏心荷載下的矩形基礎(chǔ)如圖所示。設(shè)計(jì)時(shí)通常取基底長(zhǎng)邊方向與偏心方向一致，此時(shí)兩短邊邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值 與最小壓力設(shè)計(jì)值 按材料力學(xué)短柱偏心受壓公式計(jì)算：式中： M作用于矩形基底的力矩設(shè)計(jì)值(kNm)； W基礎(chǔ)底面的抵抗矩 或: maxpmin()apkPmax,minFGMplbWmax,min6(1)FGeplbl當(dāng)e0，基底壓力呈梯形分布

6、 當(dāng)e=l/6時(shí)，pmax0，pmin=0，基底壓力呈三角形分布 當(dāng)el/6時(shí)，pmax0，pmin0的豎直線上的 分布當(dāng)z=0時(shí) ；隨著z的增加， 從零逐漸增大，至一定深度后又隨著z的增加逐漸變小。0z3.在z=常數(shù)的水平面上的 分布 值在集中力作用線上最大，并隨著r的增加而逐漸減小。隨著深度z增加，集中力作用線上的 減小，而水平面上應(yīng)力的分布趨于均勻。zzzzzz 某條形地基，如下圖所示?；A(chǔ)上作用荷載F=400kN/m，M=20kNm，試求基礎(chǔ)中點(diǎn)下的附加應(yīng)力，并繪制附加應(yīng)力分布圖 2mFM0 18.5kN/m30.1m1.5m分析步驟分析步驟I I：1. 1.基底壓力計(jì)算基底壓力計(jì)算l

7、eblGFpp61minmaxF=400kN/m0 18.5kN/m3M=20kN m0.1m2m1.5m基礎(chǔ)及上覆基礎(chǔ)及上覆土重土重G= = GAd荷載偏心距荷載偏心距e= =M/(/(F+ +G) )條形基礎(chǔ)取單條形基礎(chǔ)取單位長(zhǎng)度計(jì)算位長(zhǎng)度計(jì)算分析步驟分析步驟:2. 2.基底附加壓力計(jì)算基底附加壓力計(jì)算dpppp0minmaxmin0max00.1mF=400kN/mM=20kN m2m0 18.5kN/m3基底標(biāo)高以上基底標(biāo)高以上天然土層的加天然土層的加權(quán)平均重度權(quán)平均重度 基礎(chǔ)埋基礎(chǔ)埋置深度置深度 分析步驟分析步驟: : 3. 3.基底中點(diǎn)下附加壓力計(jì)基底中點(diǎn)下附加壓力計(jì)算算2mF=4

8、00kN/mM=20kN m0.1m1.5m0 18.5kN/m3分析步驟分析步驟:2mF=400kN/mM=20kN m0.1m1.5m0 18.5kN/m3地基附加應(yīng)地基附加應(yīng)力分布曲線力分布曲線1m1m2m2m2m例：在地基上作用一集中力P100kN，要求確定：（1）在地基中z2m的水平面上，水平距離r0、1、2、3、4m處各點(diǎn)的附加應(yīng)力值，并繪出分布圖；（2）在地基中r0的豎直線上距地基表面z0、1、2、3、4m處各點(diǎn)的附加應(yīng)力值，并繪出分布圖；（3）取z=10、5、2、1kPa，反算在地基中z2m的水平面上的r值和在r0的豎直線上的z值，并繪出相應(yīng)于該四個(gè)應(yīng)力值的z等值線圖。解：（1

9、）（2）二、矩形荷載荷載下的地基附加應(yīng)力二、矩形荷載荷載下的地基附加應(yīng)力設(shè)矩形荷載面的長(zhǎng)度和寬度分別為l和b 作用于地基上的豎向均布荷載p0(kPa)， 求矩形荷載面角點(diǎn)下的地基附加應(yīng)力，然后運(yùn)用角點(diǎn)法角點(diǎn)法求得矩形荷載下任意點(diǎn)的地基附加應(yīng)力以矩形荷載面角點(diǎn)位坐標(biāo)原點(diǎn)。在荷載面內(nèi)座標(biāo)為（x，y）處去一微面積dxdy，并將其上的分布荷載以集中力p0dxdy來(lái)代替，則在角點(diǎn)M下任意深度z的M點(diǎn)處由該集中力引起的豎向附加應(yīng)力 為：zd33553322zdP zp zddxdyRR將它對(duì)整個(gè)矩形荷載面A進(jìn)行積分：302225/20 0321()zzAl bp zddxdyxyz0zcK p得：得：式中

10、Kc為均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)，簡(jiǎn)稱角點(diǎn)應(yīng)力系數(shù)，可按m及n值由表查得。在應(yīng)用計(jì)算Kc值時(shí)，b恒為短邊，l恒為長(zhǎng)邊計(jì)算點(diǎn)在荷載面內(nèi)：pKKKKcccczzMoIVIIIIIIoIIIIIIIVp均布矩形荷載下任意點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算均布矩形荷載下任意點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算利用角點(diǎn)下的應(yīng)力計(jì)算公式和應(yīng)力疊加原理，推求地基中任意點(diǎn)的時(shí)加應(yīng)力的方法稱為pKKcczIIIooIIIIoIVopKKKKcccczII計(jì)算點(diǎn)在基底邊緣計(jì)算點(diǎn)在基底邊緣外均布矩形荷載下任意點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算計(jì)算點(diǎn)在基底角點(diǎn)外IooIIIIIIVpKKKKccccz均布矩形荷載下任意點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算均布矩形荷載下任意點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算上海市土力學(xué)與

11、地基基礎(chǔ)精品課程http:/ 這里, Kt1和Kt2均為ml/b和nz/b的函數(shù)，可由表2-3查用。必須注意b是沿三角形分布荷載方向的邊長(zhǎng)（二）三角形分布的矩形荷載下的低級(jí)附加應(yīng)力（二）三角形分布的矩形荷載下的低級(jí)附加應(yīng)力例：某港口碼頭剖面尺寸及簡(jiǎn)化后作用在基礎(chǔ)頂面的荷載如圖所示，試求A、B兩邊點(diǎn)下垂直線上的附加應(yīng)力分布（算至Z=3B），并繪出z的分布圖。圖中集中力P的偏心距為0.5m. 解:計(jì)算基底壓力:取長(zhǎng)度為1m 20 2 1 5200GkN 20.5200MHPkN m 23/ 64.1667Wl bmmax2()/(200200)/(5 1)200/ 4.1667128/pPGblM

12、 WkN m2min(200200)/5200/ 4.166732/pkN m2maxmin()/ 280/pppkN m 20maxmax128 15 298/cppkN m20minmin2/cppkN m計(jì)算基底附加壓力: (B點(diǎn))(A點(diǎn))按每3m一層計(jì)算，查表時(shí)可查矩形荷載時(shí)的表格, 取m=10。A、B兩點(diǎn)處的附加應(yīng)力的計(jì)算應(yīng)分均布荷載與三角形荷載兩種情況；設(shè)均布荷載下求出的應(yīng)力系數(shù)為1zK2zK1z2z12zzz,三角形荷載下的應(yīng)力系數(shù)為對(duì)應(yīng)的附加應(yīng)力為、,所求的附加應(yīng)力202/pkN m均布荷載時(shí)，20max98296/pkNm三角形荷載時(shí)，A點(diǎn)附加應(yīng)力計(jì)算表格 Z(m) n=Z/

13、b 均布荷載時(shí) p0=2.000kN/m2 三角荷載時(shí)p0max=96.000kN/m2 z (kN/m2) Kz1 z1(kN/m2) Kz2 z2 (kN/m2) 3 0.60.234 0.4680.07026.7392 7.20726 1.20.189 0.3780.0783 7.5168 7.89489 1.80.148 0.2960.0675 6.4800 6.776012 2.40.119 0.2380.0566 5.4336 5.6716 15 3.00.099 0.1980.0476 4.5696 4.7676B點(diǎn)附加應(yīng)力計(jì)算表格 Z(m) n=Z/b 均布荷載時(shí) p0=2kN

14、/m2 三角荷載時(shí)p0max=96.000kN/m2 z (kN/m2) Kz1 z1(kN/m2) Kz2 z2 (kN/m2) 3 0.60.234 0.468 0.164015.744 16.212 6 1.20.189 0.378 0.110510.608 10.986 9 1.80.148 0.296 0.08087.7568 8.0528 12 2.40.119 0.238 0.06326.0672 6.3052 15 3.00.099 0.198 0.05114.9056 5.1036應(yīng)力分布曲線圖應(yīng)力分布曲線圖上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品課程http:/ 對(duì)干中心荷載下的剛性基礎(chǔ)

15、，由于它具有無(wú)限大的抗彎剛度，受荷沉降后基礎(chǔ)不發(fā)生撓曲，因而基底的沉降量處處相等。常數(shù)PpAodd,利用沉降影響系數(shù)z可以作出剛性基礎(chǔ)下成層地基沉降的簡(jiǎn)化汁算方法。1102101ziziniiiniiEbpss剛性基礎(chǔ)的傾斜剛性基礎(chǔ)的傾斜 對(duì)均質(zhì)彈性半空間上的剛性基礎(chǔ)，只考慮地基有限深度范圍內(nèi)土的變形時(shí)，基礎(chǔ)傾斜可以下式表達(dá)2301tanP eEb對(duì)水平成層地基上的剛性基礎(chǔ)，可仿照上述分層總和法作出傾斜計(jì)算表達(dá)式加下：2131101nniiiiiiiP ebE例：計(jì)算直徑b5m的圓形剛性基礎(chǔ)在豎向偏心荷載P2MN（偏心距e0.3m）長(zhǎng)期作用下的傾斜。設(shè)從基底至基巖的8m深度范圍內(nèi)計(jì)有三個(gè)水平可

16、壓縮土層，各層地面距基底的深度zi、變形模量E0i和泊松比i依次為：z12m，E018MPa，10.35；z24m，E0210MPa，20.30；z38m，E0315MPa，30.25。解：按層底深徑比z1/b=2/5=0.4， z2/b=4/5=0.8， z3/b=8/5=1.6，查上圖曲線，得相應(yīng)的傾斜影響系數(shù)，1234.65,5.70,6.002131101nniiiiiiiP ebE代入22322 0.31 0.351 0.304.650.005.704.6558101 0.256.005.700.00315得基礎(chǔ)傾斜n 土的壓縮性：土在壓力作用下體積縮小的現(xiàn)象n 土體產(chǎn)生體積縮小的原

17、因：(1) 固體顆粒的壓縮(2) 孔隙水和孔隙氣體的壓縮，孔隙氣體的溶解(3) 孔隙水和孔隙氣體的排出n 土的固結(jié)：土的壓縮隨時(shí)間而增長(zhǎng)的過(guò)程顯然，對(duì)于飽和砂土，飽和砂土，由于它的透水性強(qiáng)，在壓力作用下孔隙中的水易于向外排出，固結(jié)很快就能完成而對(duì)于飽和粘土飽和粘土由于它的透水性弱，孔隙中的水不能迅速排出，因而固結(jié)需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成土的壓縮性土的壓縮性試樣水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石傳壓板百分表測(cè)定測(cè)定：軸向應(yīng)力軸向應(yīng)力 軸向變形軸向變形 實(shí)驗(yàn)室測(cè)定突地壓縮性主要裝置為固結(jié)儀，不能產(chǎn)生側(cè)向變形，只有豎向壓縮，稱為或。土的壓縮是由于孔隙體積的減小所致，所以土的變形常用孔隙比e表示上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品

18、課程http:/ 土的壓縮性指標(biāo)土的壓縮性指標(biāo)上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品課程http:/ 變形時(shí)由可恢復(fù)的彈性變形和不可恢復(fù)的塑性變形兩部分組成；（2）回彈曲線和再壓曲線構(gòu)成一迥滯環(huán)，土體不是完全彈性體的又一表征；（3）回彈和在壓縮曲線比壓縮曲線平緩得多；（4）當(dāng)再加荷時(shí)的壓力超過(guò)b點(diǎn)，再壓縮曲線就趨于初始?jí)嚎s曲線的延長(zhǎng)線；土體變形機(jī)理非常復(fù)雜，土體不是理想的彈塑性體，而是具有彈性、粘性、塑性的自然歷史產(chǎn)物土的變形模量土的變形模量以載荷試驗(yàn)測(cè)定土的變形模量以載荷試驗(yàn)測(cè)定土的變形模量利用彈性力學(xué)公式反求地基土的變形模量：21011pbEsn 載荷試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)： 試驗(yàn)結(jié)果能反映較大一部分土體的壓縮性

19、比鉆孔取樣在室內(nèi)測(cè)試所受到的擾動(dòng)要小得多 土中應(yīng)力狀態(tài)在承壓板較大時(shí)與實(shí)際基礎(chǔ)情況比較接近n 載荷試驗(yàn)缺點(diǎn)： 試驗(yàn)工作量大 費(fèi)時(shí)久 所規(guī)定的沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)帶有較大的近似性 成果不易準(zhǔn)確變形模量與壓縮模量的關(guān)系變形模量與壓縮模量的關(guān)系0 xyzK000yxzxEEE001K000001 2yxzzzKEEEE/zzsE200211 21ssEEEK0sEE2021121K 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料， 可以是 值的幾倍，一般說(shuō)來(lái)，土愈堅(jiān)硬則倍數(shù)愈大，而軟土的 值與 值比較接近0EsE0EsE在地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)，將地基土劃分為若干分層來(lái)計(jì)算各分層的壓縮量，然后求其總和，每個(gè)分層壓縮量的計(jì)算方法與無(wú)側(cè)向變形條

20、件下的壓縮量計(jì)算方法相同。地基的最終沉降量地基的最終沉降量（1）基底附加壓力（p0）認(rèn)為是作用于地表的局部柔性和在，在飛均質(zhì)地基中引起附加應(yīng)力分布可按均質(zhì)地基計(jì)算；（2）只須計(jì)算豎向附加應(yīng)力的作用使土層壓縮變形導(dǎo)致地基沉降，而剪應(yīng)力則可忽略不計(jì)；（3）土層壓縮時(shí)不發(fā)生側(cè)向變形（側(cè)限），采用側(cè)限條件下得到的壓縮性指標(biāo)來(lái)計(jì)算土層的壓縮量上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品課程http:/ 地基最終沉降量s 的分層總和法公式分層總和法計(jì)算步驟分層總和法計(jì)算步驟的物理意義：分層總和法中地基附加應(yīng)力按均質(zhì)地基計(jì)算，即地基土的壓縮模量Es不隨深度而變化。從基底至地基任意深度Z范圍內(nèi)的壓縮量為：附加應(yīng)力面積：沉降計(jì)算

21、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：地基沉降計(jì)算深度Zn：地基最終沉降計(jì)算公式：成層地基中第i分層的沉降量的計(jì)算公式：應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響土在歷史上曾受到過(guò)的最大有效應(yīng)力前期固結(jié)應(yīng)力與現(xiàn)有有效應(yīng)力之比，即OCR=pc/p1OCR=1OCR1，OCR愈大，土受到的超固結(jié)作用愈強(qiáng)，在其他條件相同的情況下，其壓縮性愈低。OCR1,土在自重作用下海沒(méi)有完全固結(jié)，土的固結(jié)應(yīng)力未全部轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力，即尚有一部分由孔隙水所承擔(dān)。先期固結(jié)壓力（1）從elogp曲線上找出曲率半徑最小的一點(diǎn)A，過(guò)A點(diǎn)作水平線A1和A2；（2）作1A2的平分線A3，與elogp曲線中直線段的延長(zhǎng)線相交B點(diǎn)；（3）B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的有效

22、應(yīng)力就是先期固結(jié)壓力pc。前期固結(jié)壓力的確定前期固結(jié)壓力的確定（Casagrande method，1936）上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品課程http:/ ebE201111nniiziziiioissbpEs地基最終沉降計(jì)算問(wèn)題綜述地基最終沉降計(jì)算問(wèn)題綜述地基沉降計(jì)算深度問(wèn)題探討確定地基沉降計(jì)算深度的意義是：界定對(duì)地基沉降有影響的土層范圍即壓縮層厚度，保證滿足沉降計(jì)算的精度要求。飽和土中的有效應(yīng)力有效應(yīng)力：土中控制壓縮和抗剪強(qiáng)度的應(yīng)力aawuuu A.W.畢肖普u K.太沙基:u飽和土的孔隙壓力wusssPAAA uA.W.斯肯普頓11saa ua u按有效應(yīng)力原理計(jì)算土中自重應(yīng)力太沙基一維固

23、結(jié)理論1. 土層是均質(zhì)，各向同性和完全飽和的2. 土的壓縮完全是由于孔隙體積的減少土粒和水是不可壓縮的3.水的滲流和土層的壓縮僅在豎向發(fā)生4.水的滲流遵從達(dá)西定律6.外荷載一次瞬時(shí)施加保持不變5.滲透系數(shù)k和壓縮系數(shù)a保持不變一維固結(jié)微分方程一維固結(jié)微分方程根據(jù)滲流的連續(xù)條件，一維固結(jié)微分方程如下：太沙基一維固結(jié)理論2v2uuCztv(1)wkeCavC 固結(jié)系數(shù)a 土的壓縮系數(shù)K 土的滲透系數(shù)式中：0 z H;u=pz=0: u=0z=H: u z 0 z H: u=00t 0t t 初始邊界條件：初始邊界條件：應(yīng)用傅立葉級(jí)數(shù)，可求得滿足初始條件和邊界條件的解答如下：在某一固結(jié)應(yīng)力作用下，經(jīng)

24、某一時(shí)間t后，土體發(fā)生固結(jié)或孔隙水應(yīng)力消散的程度224,141sin2vmTz tmpm zuemH2vvCTtH時(shí)間因素：固結(jié)度平均固結(jié)度00- ztztu uUu ttsUs00001-1- HHtHu dzu dzUpHu dz 2244-92811-()9vvTTtUee上海市土力學(xué)與地基基礎(chǔ)精品課程http:/ 得：24vvc tTH由2181.64vvT Htdaysc可得：即 在181.6天內(nèi)建筑物的固結(jié)沉降量為最終沉降量的一半。242810.5vTtUe 由試簡(jiǎn)述如何用固結(jié)理論求解下列兩種課題的步驟：（1）已知?dú)v時(shí)求沉降量；（2）估算達(dá)到某沉降量的歷時(shí)。 答: (1) 已知?dú)v時(shí)

25、求沉降量的步驟 a 估計(jì)該土層的最終沉降量S； b 計(jì)算該土層的豎向固結(jié)系數(shù)0(1)vwkecac 計(jì)算豎向固結(jié)時(shí)間因數(shù) 2vvc tTHd 應(yīng)用公式 281zU 2221,3,.1(exp(/ 4)vmmTm計(jì)算固結(jié)度,或查 zvUT系曲線求 zUf 應(yīng)用公式 tzsUs，可求豎向應(yīng)力于已知?dú)v時(shí)的沉降量。 (2)估計(jì)達(dá)到某沉降量的歷時(shí)a 由公式 ( )tsU ts，可求固結(jié)度Uz b 查曲線 zvUT或用彈力公式計(jì)算 vTc 計(jì)算豎向固結(jié)系數(shù) vcd 由 2vvT Htc可求歷時(shí)。 如下圖所示正常固結(jié)粘土地基，其基本物理力學(xué)指標(biāo)為：含水量58%，比重2.71，重度18.5kN/m3，孔隙比1

26、.0440，固結(jié)系數(shù)1.7510-7m2/s，變形模量6.0103kPa，泊松比0.5，次壓縮系數(shù)0.005，中心沉降影響系數(shù)1.24。今在地基表面有80kPa的4m5m均布矩形荷載。試計(jì)算該土層在荷載中心點(diǎn)處20年時(shí)的地面沉降；該地基固結(jié)沉降有無(wú)極限？若有，是多少？若沒(méi)有，請(qǐng)給出理由。 2(1)/dssPB E01log1sctsHet24281vTtUe 2vvc tTH 注：假定地基平均固結(jié)度為95%時(shí)發(fā)生次固結(jié)。附：（1）土樣壓縮試驗(yàn)結(jié)果：P(kPa)050100200E1.04400.95640.92270.8827 (2)均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)；均布矩形荷載角點(diǎn)下的豎

27、向附加應(yīng)力系數(shù)； 不可壓縮層粘土5m80kPa地下水位Z/B A/B1.000.25000.25000.25000.250010.17520.18510.19110.195520.08400.09470.10340.1103解： 22006.0(1)/1.24 (1 0.5 ) 80 44.961000dsPB Ecm 3(1)10 (2.71 1)8.366/11 1.044wGkN me 121()/(1)16.64iseeeHcm222/844202288110.3210vvTc tUee 20205.34sUscm 故固結(jié)沉降4.965.3410.3sm20年后總沉降 該地基固結(jié)沉降無(wú)極限，瞬時(shí)沉降和主固結(jié)沉降都是有限的，而次固結(jié)沉降則是無(wú)限的，01log1sctsHet,sts 當(dāng)10Hm如圖所示地基土層厚，壓縮模量Es=30kg/cm2，滲透系數(shù)問(wèn)：加載一年后地基的固結(jié)沉降多大？若土層的厚度、壓縮模量、滲透系數(shù)均增