地基变形计算
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地基变形的计算方法地基变形是指地基在受力作用下发生的变形现象,它是土木工程中一个重要的问题。
地基变形的计算方法对于工程设计和施工具有重要意义。
在本文中,将介绍地基变形的计算方法及其相关知识。
地基变形的计算方法需要考虑土体的本构关系、荷载作用、地基结构的特性等因素。
首先,我们需要了解地基变形的类型,一般包括弹性变形、塑性变形和不可逆变形。
弹性变形是指土体在荷载作用下发生的可恢复的变形,而塑性变形和不可逆变形则是指土体在受到一定荷载后会永久性地发生变形。
在实际工程中,我们需要对地基的变形进行合理的计算和分析,以保证工程的安全性和稳定性。
在进行地基变形的计算时,我们需要考虑土体的本构关系。
土体的本构关系是指土体在受力作用下的应力-应变关系。
通常情况下,我们可以利用弹性模量和剪切模量等参数来描述土体的本构关系。
通过合理地选择本构模型,我们可以对地基的变形进行较为准确的计算。
另外,荷载作用也是影响地基变形的重要因素。
在实际工程中,地基会受到来自建筑物、交通载荷、地震等多种荷载的作用。
这些荷载会导致地基发生不同程度的变形。
因此,我们需要对不同类型的荷载进行合理的计算和分析,以确定地基的变形情况。
除了考虑土体的本构关系和荷载作用,地基结构的特性也是影响地基变形计算的重要因素。
地基结构的特性包括地基的形状、材料、支护方式等。
不同的地基结构会对地基的变形产生不同程度的影响,因此在进行地基变形的计算时,我们需要对地基结构的特性进行全面的分析和考虑。
综上所述,地基变形的计算方法是一个复杂而又重要的问题。
在实际工程中,我们需要综合考虑土体的本构关系、荷载作用和地基结构的特性等因素,以确定地基的变形情况。
只有通过合理的计算和分析,我们才能保证工程的安全性和稳定性。
希望本文能够对地基变形的计算方法有所帮助。
地基变形的计算方法地基变形是指地基在受到外部荷载作用时所发生的变形。
地基变形的计算方法对于工程建设来说非常重要,因为它直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
在工程设计中,我们需要通过科学的方法来计算地基变形,以保证建筑物的安全和稳定。
下面将介绍地基变形的计算方法。
首先,地基变形的计算需要考虑地基的类型和荷载的性质。
不同类型的地基在受到不同性质的荷载时,其变形规律也会有所不同。
因此,在进行地基变形的计算时,需要首先对地基的类型和荷载的性质进行详细的分析和研究。
其次,地基变形的计算还需要考虑地基的材料特性和地基的受力情况。
地基的材料特性包括地基的强度、变形模量、黏聚力等参数,而地基的受力情况包括地基所受到的荷载大小、荷载的分布情况等。
通过对地基的材料特性和受力情况进行分析,可以得到地基的受力状态,从而进一步进行地基变形的计算。
在进行地基变形的计算时,还需要考虑地基的支护结构和地基的周围环境。
地基的支护结构包括地基的基础形式、基础的尺寸和形状等,而地基的周围环境包括地基的周围土体的情况、地下水位等。
这些因素都会对地基的变形产生影响,因此在进行地基变形的计算时,需要对这些因素进行综合考虑。
最后,地基变形的计算方法还需要考虑地基的变形规律和变形的控制措施。
地基的变形规律包括地基的沉降规律、变形的分布规律等,而变形的控制措施包括地基的加固措施、变形的补偿措施等。
通过对地基的变形规律和变形的控制措施进行研究,可以有效地控制地基的变形,保证建筑物的安全和稳定。
综上所述,地基变形的计算方法是一个复杂的工程问题,需要综合考虑地基的类型、荷载的性质、地基的材料特性、地基的受力情况、地基的支护结构、地基的周围环境、地基的变形规律和变形的控制措施等多个因素。
只有通过科学的方法进行计算和分析,才能有效地控制地基的变形,保证建筑物的安全和稳定。
土的压缩性和地基变形计算一、土的压缩性计算方法1.倒数法这种计算方法是通过土体在一定应力范围内的压缩变形数据,利用线性拟合方法得到的压缩指数。
数学公式为:Cc=1/ε其中,Cc为压缩指数,ε为压缩应变。
2.趋势线法这种方法是通过土体在不同应力水平下的压缩变形数据,利用非线性拟合方法得到的压缩指数。
数学公式为:Cc=aσ^b其中,Cc为压缩指数,σ为应力水平,a和b为经验系数。
3.液限试验法这种方法是通过液限试验得到土的液限含水量(wL)和塑限含水量(wP),然后通过经验公式计算压缩指数。
数学公式为:Cc=(wL-wP)/wP其中,Cc为压缩指数,wL和wP为液限含水量和塑限含水量。
二、地基变形计算方法地基变形通常分为沉降和倾斜两种形式。
它受到外加载荷、土的性质、环境温度等多种因素的影响。
下面介绍几种地基变形计算方法:1.弹性计算法这种方法适用于土壤刚度较高且加载荷较小的情况。
它通过弹性力学的原理,利用弹性模量和应力分布进行计算。
数学公式为:Δh=(σ/E)*B其中,Δh为地表沉降,σ为基底应力,E为弹性模量,B为基底宽度。
2.线性弹塑性计算法这种方法适用于土壤刚度较低但有一定强度的情况。
它通过引入塑性曲线和初始剪胀量进行计算。
数学公式为:Δh = Δhs + Δhp其中,Δhs为弹性沉降,Δhp为塑性沉降。
3.经验推算法这种方法是通过统计和经验总结,根据类似的工程经验进行估计。
根据工程的特点,选择合适的经验公式进行计算。
这种方法相对简单方便,但精度较低。
三、影响因素1.土的性质土的类型、颗粒大小和形状、含水量等因素都会影响土的压缩性和变形特性。
2.外加载荷外加载荷的大小和分布形式对土体的压缩性和变形有直接影响。
3.环境温度环境温度的变化会导致土体的收缩或胀大,从而引起地基的变形。
4.周围土体状态如果周围土体存在固结或胀大,会对地基的变形产生影响。
总结:。
地基变形计算
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、工程信息
1.工程名称: CJ-1
2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》
二、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)
三、计算信息
1.几何参数:
基础宽度 b=2.000 m
基础长度 l=1.000 m
2.基础埋置深度 dh=0.500 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力
Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(200.000+100.000)/(2.000*1.000)-10.000=140.000 kPa 地基承载力特征值 fak=90.000 kPa
4.地面以下土层参数:
四、计算地基最终变形量
1.确定△Z长度
根据基础宽度b=2.000 m,查表5.3.6得△Z=0.3 m
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=0.5255/22.8833=0.0230≤0.025,满足要求。
4.确定沉降计算经验系数ψs
Es'=∑Ai/∑(Ai/Esi)=10.905MPa
po=140.000kPa fak=90.000kPa po≥fak
查表5.3.5,得ψs=0.707
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Z i*αi-Z i-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】 =0.707*22.8833=16.182 mm。
地基土变形模量及压缩模量计算方法1.工程实例某建筑物地基基础因天然地基承载力不能满足设计要求,故本工程采用换填垫层法进行地基处理,垫层材料采用级配良好的无侵蚀性碎石土材料,换填范围基础边每边扩出不小于1米,换填厚度不小于2.0m,压实系数不小于0.97,换填后地基承载力特征值不小于160kPa。
2.变形模量及压缩模量计算方法载荷试验的变形模量E0(MPa)和压缩模量ES(MPa),可按下式计算:①变形模量计算公式:EO =IO(1-u2)pd/s②压缩模量计算公式:ES =EO/[1-2u2/(1-u)]其中:EO—变形模量MPa;ES—压缩模量MPa;I-刚性承压板的变形系数,圆形承压板取0.785,方形承压板取0.886,矩形承压板当长宽比l/b=l.2 时,取0.809,当l/b= 2.0时,取0.626,其余可计算求得,但l/b不宜大于2;μ-土的泊松比(碎石土取0.27,砂土取0.30,粉土取0.35,粉质黏土取0.38,黏土取0.42)d-承压板直径(1平方米圆形承压板:d=0.565×2=1.13m;1平方米方形承压板:d=1m;2平方米圆形承压板:d=0.8×2=1.6m;2平方方形:d=1.415m)p-p-s曲线线性段的压力(kPa)s-与p对应的沉降(mm)3.变形模量及压缩模量计算过程依据地基静载试验得出地基承载力特征160kPa对应沉降量s为7.5mm;故该试验点变形模量及压缩模量分别为:①变形模量E O =IO(1-u2)pd/s=[0.785(1-0.27×0.27)×160kPa×1.13m]/7.5mm=17.544MPa;②压缩模量E S =EO/[1-2u2/(1-u)]=17.544MPa/[(1-2×0.27×0.27)/(1-0.27)]=14.993MPa。
1.设计条件:场地海拔高程:2245.67~2246.67米,相对高差为1.0米,地貌单元隶属于湟水河南岸二级阶地。
设计地下水位:2241.100m ,±0.000相应绝对标高:2245.800m , 设计水位标高:2241.1-2245.8= -4.7m室内外高差:0.5m地下室标高:-4.5m基底标高:-6.0m软弱下卧层顶标高:-8.1m土层状况:○1层素填土(Q 44ml ):粉土,层厚为0.70~1.70米。
○2层黄土状土(Q 4lal+pl ):粉土,层厚为2.50~4.00米。
○2_1层黄土状土(湿陷): 层厚约为2.0米,γ=16.8KN/m 3; E s =3.6MPa○2_2层黄土状土(非湿陷): 层厚约为1.0米,γ=17.2KN/m 3; E s =7.4MPa○2_3层黄土状土(饱和): 层厚约为0.5米γ=19.8KN/m 3; E s =8.9MPa○3层卵石(Q 4lal+pl ): 层厚为3.90~4.10米,γ=21.0KN/m 3。
E s =35MPa○4层第三纪泥岩(N)强风化: 粘土状,层厚为6.20~7.40米,γ=20.0KN/m 3, E s =10MPa 。
○5层素填土(N)中风化: 层厚为3.00~9.10米,γ=20.0KN/m 3。
地基变形计算:基础底距卵石层底为2.1m荷载效应准永久组合时基础底面处的附加压力P 0=430KPa 。
)('1110--=-==∑i i i i n i sis s z z E p s s ααψψ Z 1=2.1m ,Z 2=7.4m ;B=19.2m ,b=B/2=9.5m ,L=62.1m ,l =L/2=31.05m;Z 1/b=2.1/9.5=0.22,Z 2/b=(2.1+7.4)/9.5=1.0,l /b=31.05/9.5=3.3,25.00=α , 2495.01=α,2352.02=α;MPa x x x x E s 0.12)10/4.72352.035/1.22495.0/()4.72352.01.22495.0(=++=ψs =0.6 mm x x x x x s s n i s 185)]1.22495.02352.05.9(10410)1.22459.0(35410[6.04'1=-+==∑=ψ。
计算地基变形规定
1、传至基础底面的荷载效应应采纳正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用;
2、对于砌体结构应由局部倾斜值掌握;对于框架结构和排架结构应由相邻柱基沉降差掌握;对于多层或高层建筑应由整体倾斜值掌握,必要时尚应掌握平均沉降量;
3、地面有大面积堆载或基础四周有局部堆载,沉降计算应计入地面沉降引起的附加沉降;
4、应考虑相邻基础荷载影响;当基础面积系数大于0.6时,可按基础外包面积计算基底附加压力;
5、当建筑物设有地下室且埋置较深时,应考虑基坑开挖后,地基土回弹再压缩引起的沉降值;
6、对高压缩性土地基,当基底附加压力大于地基土承载力特征值的0.75时,应猜测沉降变化趋势并掌握施工期间的加荷速率;
7、宜考虑上部结构、基础与地基共同作用进行变形计算。
1、传至基础底面的荷载效应应采纳正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和地震作用;
2、对于砌体结构应由局部倾斜值掌握;对于框架结构和排架结构应由相邻柱基沉降差掌握;对于多层或高层建筑应由整体倾斜值掌握,必要时尚应掌握平均沉降量;
3、地面有大面积堆载或基础四周有局部堆载,沉降计算应计入地面沉降引起的附加沉降;
4、应考虑相邻基础荷载影响;当基础面积系数大于0.6时,可按基础外包面积计算基底附加压力;
5、当建筑物设有地下室且埋置较深时,应考虑基坑开挖后,地基土回弹再压缩引起的沉降值;
6、对高压缩性土地基,当基底附加压力大于地基土承载力特征值的0.75时,应猜测沉降变化趋势并掌握施工期间的加荷速率;
7、宜考虑上部结构、基础与地基共同作用进行变形计算。
地基变形计算
一、工程信息
1.工程名称: J-3
2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》
二、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)
三、计算信息
1.几何参数:
基础宽度 b=2.400 m
基础长度 l=2.400 m
2.基础埋置深度 dh=2.000 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(708.000+510.000)/(2.400*2.400)-40=171.45 kPa 地基承载力特征值 fak=180.000 kPa
4.地面以下土层参数:
土层名称
土层厚度(m)
重度(kN/m^3)
Esi(Mpa)
是否为基岩层
粉质粘土
4.500
19.100
7.100
粉质粘土3.3 19.500 8.800
粉质粘土3.4 19.700 6.00
粉质粘土
10.000
18.900
6.000
粉质粘土
10.000
19.700
10.400
四、计算地基最终变形量
1.确定△Z长度
根据基础宽度b=2.400 m,得Z=5.5 m 2.计算地基变形量
Z(m)
l/b
Z/b
αi
αi*Zi
Zi*αi-Zi-1*αi-1(m) Esi(MPa)
△si'=4*po*Ai/Esi(mm)
si'=∑△si'(mm)
0.000
1.000
0.000
0.2500
0.0000
0.0000
7.100 0.0000
0.0000
1.000 1.000 0.416 0.2474 0.2474 0.2474 7.100 23.89 23.89 3.000
1.000 1.250 0.210 0.63 0.3826 8.800 16.36 40.25 5.500
1.000
2.29 0.1600 0.88 0.25
6.000
28.575
68.825
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=1.0442/68.825=0.015≤0.025,满足要求。
4.确定沉降计算经验系数ψs
Es'=∑Ai/∑(Ai/Esi)=7.861MPa
查表5.3.5,得ψs=1
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Zi*αi-Zi-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】=1*68.825=68.825mm
一、工程信息
1.工程名称: J-4
2.勘察报告: 《岩土工程勘察报告》
二、设计依据
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)
三、计算信息
1.几何参数:
基础宽度 b=2.600 m
基础长度 l=2.600 m
2.基础埋置深度 dh=2.000 m
3.荷载信息:
基础底面处的附加压力Po=(F+G)/(b*l)-γi*d=(966.000+510.000)/(2.600*2.600)-40=178.34 kPa 地基承载力特征值 fak=180.000 kPa
4.地面以下土层参数:
土层名称
土层厚度(m)
重度(kN/m^3)
Esi(Mpa)
是否为基岩层
粉质粘土4.500 19.100 7.100
粉质粘土3.3 19.500 8.800
粉质粘土3.4 19.700
6.00
粉质粘土10.000 18.900 6.000
粉质粘土10.000 19.700 10.400
四、计算地基最终变形量
1.确定△Z长度
根据基础宽度b=2.600 m,Z=6 m
2.计算地基变形量
Z(m)
l/b
Z/b
αi
αi*Zi
Zi*αi-Zi-1*αi-1(m)
Esi(MPa)
△si'=4*po*Ai/Esi(mm)
si'=∑△si'(mm)
0.000
1.000
0.000
0.2500 0.0000 0.0000 7.100 0.0000
0.0000
1.000 1.000 0.384 0.2480 0.2480 0.2480 7.100 24.91
24.91 3.000 1.000 1.153 0.2000 0.6 0.352 8.800 16.21 41.12 6.000
1.000
2.307
0.1600 0.96 0.36 6.000 19.02 60.14
3.验算地基变形计算深度:
△Sn'≤0.025*∑△Si' 【5.3.6】
△Sn'/∑△Si'=1.1605/60.14=0.0190≤0.025,满足要求。
5.计算地基最终变形量s
s=ψs*s'=ψs*∑[po*(Zi*αi-Zi-1*αi-1)/Esi] 【5.3.5】=1*60.14=60.14 mm
相邻基础沉降差为68.825 mm-60.14 mm=8.685mm<0.002L=0.002X7000=14mm
验算满足要求。