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土力学课件第四章土的压缩性和地基沉降计算•土的压缩性概述CONTENTS目录•土的压缩性试验与指标•地基沉降计算方法•地基沉降实例分析•地基沉降控制措施CHAPTER01土的压缩性概述土的压缩性定义01土的压缩性是指土在压力作用下体积减小的性质02土的压缩性通常用压缩系数、压缩模量等参数来描述土的压缩性分类正常压缩性土异常压缩性土压缩系数较小,压缩曲线较缓,压缩在特定压力范围内,土的压缩性显著模量较大增大高压缩性土压缩系数较大,压缩曲线较陡,压缩模量较小土的压缩性影响因素01020304含水量颗粒组成密度应力状态含水量越高,土的压缩性越大颗粒越细,孔隙越多,土的压密度越大,土的压缩性越小在相同压力下,超固结土的压缩性越大缩性小于正常固结土CHAPTER02土的压缩性试验与指标室内压缩试验室内压缩试验是测定土的压缩通过室内压缩试验,可以获得室内压缩试验通常采用圆柱形性最常用和可靠的方法之一土在不同压力下的压缩系数、或立方体试样,在压力机上施压缩模量等指标加压力,并记录试样的变形量现场载荷试验现场载荷试验是在实际工程场地通过现场载荷试验,可以获得土现场载荷试验通常采用大面积的进行的一种试验方法,用以模拟的实际压缩性指标,以及地基沉平板或浅层平板,在试验场地施实际荷载条件下的土体变形降量等数据加压力,并监测土体的变形和沉降土的压缩性指标土的压缩性指标主要包括压缩系数、压缩系数是描述土体在压力作用下压压缩模量、压缩指数等缩变形的量度,通常以压力的倒数作为横坐标绘制曲线,曲线的斜率即为压缩系数压缩模量是指在一定压力范围内,土压缩指数是描述土体在不同压力下的体压缩应力和应变之间的关系,是评压缩性变化趋势的参数,通常以压力价土体压缩性的重要参数的对数作为横坐标绘制曲线,曲线的斜率即为压缩指数CHAPTER03地基沉降计算方法地基沉降的分类与特点分类根据沉降发生的原因,地基沉降可分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降特点瞬时沉降在加载瞬间完成,固结沉降随时间逐渐完成,次固结沉降则在固结沉降基本完成后继续缓慢进行地基沉降计算方法一分层总和法概述步骤适用范围分层总和法是一种常用的地基沉
1.将地基土层按土质、应力状态分层总和法适用于均匀土层或近降计算方法,通过将地基土层划等因素分层;
2.计算各层的自重似均匀土层的计算,对于复杂地分为若干层,然后对每一层分别应力;
3.计算各层土的附加应力;质条件或存在软弱夹层的地区可进行沉降计算,最后将各层沉降
4.计算各层土的压缩量;
5.将各能不适用累加得到总沉降量层压缩量累加得到总沉降量地基沉降计算方法二弹性力学法步骤
1.建立弹性力学模型;
2.求解弹概述性方程;
3.根据求解结果计算各点的位移量;
4.将位移量累加得到总弹性力学法基于弹性力学原理,沉降量通过求解弹性方程来计算地基沉降该方法考虑了土的弹塑性性质和应力应变关系适用范围弹性力学法适用于较复杂的地质条件和较大的变形计算,但计算过程较为复杂,需要较高的数学和力学基础CHAPTER04地基沉降实例分析某住宅楼地基沉降实例住宅楼概况原因分析该住宅楼为高层建筑,采用桩由于桩基施工时未进行有效的基形式,地下水位较高降水处理,导致桩基承载力不足,最终引起不均匀沉降沉降观测处理措施在施工期间和运营期间进行了采取注浆加固、桩基补强等措沉降观测,发现沉降量较大,施,对沉降区域进行加固处理且不均匀某高速公路地基沉降实例高速公路概况该高速公路路段较长,地质条件复杂,沿线存在大量软土层沉降观测在施工期间和运营期间进行了沉降观测,发现沉降量较大,且持续时间长原因分析由于高速公路路段较长,地质条件复杂,且沿线存在大量软土层,导致地基承载力不足,最终引起沉降处理措施采取换填、排水固结、深层搅拌等措施,对软土层进行处理,提高地基承载力某桥梁地基沉降实例桥梁概况沉降观测原因分析处理措施该桥梁为大型桥梁,采用桩在施工期间和运营期间进行由于桥梁桩基施工时未进行采取注浆加固、桩基补强等基形式,地质条件复杂了沉降观测,发现沉降量较有效的降水处理,且地质条措施,对沉降区域进行加固大,且不均匀件复杂,导致桩基承载力不处理足,最终引起不均匀沉降CHAPTER05地基沉降控制措施地基处理方法换填法排水固结法将软弱土层挖除,换填砂、碎石通过设置砂井、塑料排水板等排等材料,通过压实处理,提高土水通道,加速土层中水分排出,的承载力和压缩模量,减少沉降使土层固结,提高土的承载力和量压缩模量预压法深层搅拌法通过在土层上施加预压荷载,使利用深层搅拌机械将水泥或石灰土层排水固结,提高土的承载力等固化剂与软土混合搅拌,形成和压缩模量,减少沉降量强度高、压缩性低的桩体,提高地基承载力和稳定性施工监测与控制010203地基沉降监测施工质量控制施工进度控制在施工过程中和运营期间,严格控制施工质量和材料合理安排施工进度,确保对地基沉降进行定期监测,质量,确保地基处理方法工程按时完成,避免因工及时发现异常沉降,采取的实施效果和工程质量期延误导致地基沉降量的相应措施增加预防与应急措施制定应急预案加强巡查储备应急物资针对可能出现的地基沉降在施工过程中,加强工程储备足够的应急物资,确异常情况,制定相应的应巡查,及时发现和处理异保在紧急情况下能够及时急预案,确保工程安全和常情况,防止事态扩大进行抢险救援人员安全。