分层总和法计算总沉降量(精)
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分层总和法公式推导一、分层总和法的基本原理。
1. 基本概念。
- 分层总和法是计算地基最终沉降量的一种常用方法。
它的基本思路是将地基土在竖向分成若干薄层,分别计算各薄层的压缩量,然后将各层的压缩量累加起来得到地基的总沉降量。
2. 假设条件。
- 地基土是均质、各向同性的半无限空间弹性体。
- 地基土在附加应力作用下只发生竖向压缩变形,不发生侧向变形(侧限条件)。
二、公式推导。
1. 土的压缩性指标。
- 对于侧限条件下的土样,根据压缩试验得到土的压缩模量E_s的定义式:- E_s=(Δ p)/(frac{Δ e){1 + e_1}},其中Δ p为压力增量,Δ e为孔隙比的变化量,e_1为初始孔隙比。
- 可以变形为Δ e=(Δ p(1 + e_1))/(E_s)。
2. 分层计算压缩量。
- 设第i层土的厚度为h_i,该层土上下层面的附加应力分别为σ_z(i - 1)和σ_z i,平均附加应力¯σ_z i=frac{σ_z(i - 1)+σ_z i}{2}。
- 根据土的压缩性指标,第i层土的孔隙比变化量Δ e_i=frac{¯σ_z i(1 +e_1i)}{E_s i},其中e_1i为第i层土的初始孔隙比,E_s i为第i层土的压缩模量。
- 由于在侧限条件下,第i层土的压缩量Δ s_i与孔隙比变化量Δ e_i有如下关系:Δ s_i=(Δ e_i)/(1 + e_1i)h_i。
- 将Δ e_i=frac{¯σ_z i(1 + e_1i)}{E_s i}代入Δ s_i=(Δ e_i)/(1 + e_1i)h_i可得:- Δ s_i=frac{¯σ_z i}{E_s i}h_i。
3. 计算总沉降量。
- 地基的总沉降量s=∑_i = 1^nΔ s_i=∑_i = 1^nfrac{¯σ_z i}{E_s i}h_i,其中n 为分层的层数。
单向分层总和法计算基础中点最终沉降量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。
试用单向分层总和法计算基础中点最终沉降量。
解:按单向分层总和法计算(1)计算地基土的自重应力。
z自基底标高起算。
当z=0m,σsD=19.5×2=39(kPa)z=1m,σsz1=39+19.5×1=58.5(kPa)z=2m,σ=58.5+20×1=78.5(kPa)sz1z=3m,σ=78.5+20×1=98.5(kPa)sz1z=4m,σ=98.5+(20-10)×1=108.5(kPa)sz1z=5m,σ=108.5+(20-10)×1=118.5(kPa)sz1z=6m,σ=118.5+18.5×1=137(kPa)sz1z=7m,σ=137+18.5×1=155.5(kPa)sz1=20kN/m3。
(2)基底压力计算。
基础底面以上,基础与填土的混合容重取γ(3)基底附加压力计算。
(4)基础中点下地基中竖向附加应力计算。
用角点法计算,L/B=1,σzi=4K si·p0,查附加应力系数表得K si。
(5)确定沉降计算深度z n考虑第③层土压缩性比第②层土大,经计算后确定z n=7m,见下表。
例题4-1计算表格1z (m)zB/2Ksσz(kPa)σsz(kPa)σz/σsz(%)zn(m)0 1 2 3 4 5 6 70.81.62.43.24.04.85.60.250 00.199 90.112 30.064 20.040 10.027 00.019 30.014 8201160.790.2951.6232.2421.7115.5211.903958.578.598.8108.5118.5137155.529.7118.3211.337.6按7m计(6)计算基础中点最终沉降量。
简述用分层总和法计算地基最终沉降量的步骤。
**分层总和法计算地基最终沉降量的步骤如下:**
1. 确定计算中使用的垂直位移量,如垂直预报型沉降,加载型沉降或渗透沉降,等等。
根据地基周遭的建筑物、水资源和其他特殊情况,计算相应的垂直位移量。
2. 识别计算地基最终沉降量的垂直层位。
理想情况下,应该识别垂直层位的深度,层位的材料组合以及层位间的地基分层。
3. 逐层筛选计算地基最终沉降量。
首先,筛选出不考虑负荷变化或只考虑负荷增加情况下,每层地基最终沉降量。
然后,对每层沉降量做加总求和,以计算最终的沉降值。
4. 在计算结束时,要对订正垂直位移量和深度进行敏感性分析,以明确哪些参数最大程度的影响了沉降量结果。
沉降计算分层总和法
滑坡沉降计算分层总和法是一种基于滑坡沉降研究的数值分析方法,它是一种采用分层总和公式计算滑坡沉降量的方法。
分层总和法是在滑坡沉降分析中比较常用的一种方法,它采用等高线图作为滑坡沉降计算的基础,以此来计算滑坡沉降量。
分层总和法基于等高线图,根据等高线图中的等高线将所有的滑坡区域划分为一个一个的小区域,每个小区域都有一个具体的高度。
然后对每一个小区域进行地表测量,测量上的地表高度及原始地表高度之间的差值即为滑坡沉降量。
在这个过程中,滑坡沉降量是每个小区域内每个等高线图的滑坡沉降量的总和。
使用分层总和法计算滑坡沉降量的过程非常简单,操作如下:
(1)首先,根据等高线图进行滑坡区域的划分,以小区域为单位,每个小区域对应一个高度和等高线图。
(2)然后,在小区域内进行地表的测量,从而得出原始地表高度和现在地表高度的差值,即为滑坡沉降量。
(3)接下来,将小区域内的滑坡沉降量相加,即可计算出整个滑坡沉降总量。
(4)最后,将各小区域的滑坡沉降量分别与等高线图上相应的滑坡沉降量相加。
简述分层总和法计算地基最终沉降步骤本文将简要介绍分层总和法计算地基最终沉降步骤的过程,以帮助读者更好地理解和应用该方法。
地基最终沉降是土地工程中一个重要的计算问题,它涉及到土壤的力学特性以及地基的结构设计。
分层总和法是一种常用的计算方法,可以帮助工程师估算地基在载荷作用下的沉降情况。
下面将介绍分层总和法计算地基最终沉降的步骤。
步骤一:确定地基的分层结构首先,需要对地基进行分层划分,将其划分为不同的土层。
这些土层可以根据它们的物理特性、土壤类型和厚度等因素进行划分。
确定合理的分层结构是计算地基最终沉降的基础。
步骤二:确定各层土的力学参数在分层结构确定后,需要对每个土层的力学参数进行获取。
这些参数包括土壤的重度、孔隙比、剪切强度等。
通常可以通过实验室试验或现场勘测等方式获取这些参数。
步骤三:计算每层土的沉降量根据得到的土层力学参数,可以使用经验公式或数值计算方法计算每个土层在载荷作用下的沉降量。
不同土层的沉降量可以通过分层总和法进行累加得到地基的总沉降量。
步骤四:计算地基的最终沉降量在计算完每个土层的沉降量后,需要进行累加计算得到地基的最终沉降量。
这可以通过将每个土层的沉降量按照分层结构进行累加求和得到。
步骤五:考虑时间效应地基的沉降通常是一个时间演化的过程,因此在计算地基最终沉降量时,需要考虑时间效应。
这可以通过引入时间系数或使用经验公式进行修正。
综上所述,分层总和法计算地基最终沉降的步骤包括确定地基的分层结构、确定各层土的力学参数、计算每层土的沉降量、计算地基的最终沉降量以及考虑时间效应。
这个方法可以帮助工程师预估地基的沉降情况,并为地基结构的设计提供重要参考。
简述分层总和法计算地基变形最终沉降量的基本步骤
分层总和法是一种常用的计算地基变形最终沉降量的方法,它的基本步骤如下:
1. 地层分层:根据现场勘察和实验数据,将地下土层划分为若干层,并确定每一层的厚度和土层参数。
2. 计算单层沉降:对每个单独的土层,根据弹性理论和排水条件,计算单层的单位面积沉降量。
这个计算通常使用波恩公式或西姆曼公式。
3. 求和累积:将每个单层的单位面积沉降量相加,并根据每一层的面积比例乘以相应的沉降量,得出每层的总沉降量。
4. 累积计算:将每层的总沉降量累积相加,从而得到地基整体的最终沉降量。
5. 验证:通过观测、监测或现场实测等手段,对计算结果进行验证,以确定计算精度和可靠性。
分层总和法是一种简化的计算方法,能够较为精确地估算地基的变形和沉降,但结果的可靠性仍然依赖于对各个土层参数的准确把握和对地层分布的正确判断。
因此,在实际工程中,要结合实地勘察和监测数据,并且不同情况下可能需要采用其他的补充方法进行计算和确认。
简述分层总和法求解地基最终沉降量的过程分层总和法是求解地基最终沉降量的常用方法。
它的基本原理是分别计算不同土层中的沉降量,再将所有土层的沉降量进行累加得到地基的最终沉降量。
分层总和法的具体求解过程如下:
1.分析地基的结构和土层的性质:需要先了解地基的结构
和土层的性质,包括土层的厚度、密度、强度、抗压能力、
含水率等。
2.确定土层的沉降规律:根据土层的性质,确定每一层土
的沉降规律。
例如,软土层的沉降规律一般比硬土层的沉降
规律大。
3.计算每一层土的沉降量:根据确定的沉降规律,计算每
一层土的沉降量。
4.累加各层土的沉降量:将各层土的沉降量进行累加,得
到地基的最终沉降量。
通过以上步骤,可以得到地基的最终沉降量。
这个值可以用来判断地基的承载能力,
分层总和法求解地基最终沉降量的过程是一个综合性的工程分析过程,需要结合多种方法和工具进行求解。
在求解过程中,还可以使用一些技术手段来提高求解的准确性。
例如,在分析土层性质时,可以使用岩土工程测试仪器进行土样测试,获取土层的物理性质数据。
在计算每一层土的沉降量时,可以使用计算机辅助设计(CAD )软件对土层的沉降进行三维模拟,并使用有限元分析方法进行精确计算。
此外,在求解过程中,还需要考虑一些其他因素,例如土层间的相互作用、地下水位的变化、地基承载能力的限制等。
通过综合运用这些方法和工具,可以使分层总和法求解地基最终沉降量的结果更加准确可靠。
叙述分层总和法求地基最终沉降量的过程
分层总和法是一种通用的计算地址沉降量的方法,它可以用来计算不同情况下地址沉降量的偏差。
这种方法能够识别出地面高程差、地下基础层厚度和顶层材料的变化,从而更准确地估计最终沉降量。
它利用原理,将基础层按厚度分为不同层,并逐层计算各层的沉降量,然后将各层沉降量求总和,即可获得地基的最终沉降量。
因此,采用分层总和法求地基最终沉降量的过程可以大致分为以下几个步骤:
1、分层:首先,根据基础的现场地质调查和分析结果,将基础按厚度层次分层。
在基础层内部,若层厚度差异小于 5 cm,基础层可拆分为数层;如果大于5 cm,则将它们划分为一层。
2、分析层厚度:接下来,必须计算每一层的厚度,也就是基础层累计高程差。
3、计算地基压力:根据子层厚度和子层地基压力,计算出每一层的地基压力。
4、逐层求和:将各层的沉降量进行逐层求和,即可获得地基的最终沉降量。
最后,使用分层总和法求地基最终沉降量的过程,大致可分为以上步骤:将基础分层、计算层厚度、计算地基压力以及将每
层沉降量求和,最终得出地基最终沉降量。
该方法能够更精确地估算基础沉降量,为基础的加固提供较可靠的依据。
向分层总和法计算基础中点最终沉降量案例分层总和法是一种常用的地基沉降计算方法,用于评估建筑物或结构物在不同地层中的沉降变形。
下面将通过一个案例来说明分层总和法的计算过程。
假设一些地基有3层土层,分别为上层A、中层B和下层C。
已知各层土层的厚度、压缩指数和应力增量。
要求计算在施工荷载作用下,地基的最终沉降量。
首先,我们需要了解各层土层的特性参数。
假设上层A的厚度为2m,压缩指数为0.2,应力增量为50kPa。
中层B的厚度为4m,压缩指数为0.3,应力增量为100kPa。
下层C的厚度为6m,压缩指数为0.4,应力增量为150kPa。
接下来,我们需要计算各层土层的压缩量。
根据分层总和法的计算公式,压缩量等于厚度乘以压缩指数。
所以,上层A的压缩量为2m*0.2=0.4m,中层B的压缩量为4m*0.3=1.2m,下层C的压缩量为6m*0.4=2.4m。
然后,我们需要计算各层土层的最终应力。
根据分层总和法的计算公式,最终应力等于施工前的初始应力加上应力增量。
上层A的最终应力为0+50kPa=50kPa,中层B的最终应力为0+100kPa=100kPa,下层C的最终应力为0+150kPa=150kPa。
接下来,我们需要计算各层土层的总压缩量。
总压缩量等于压缩量除以最终应力。
所以,上层A的总压缩量为0.4m/50kPa=0.008m,中层B的总压缩量为1.2m/100kPa=0.012m,下层C的总压缩量为2.4m/150kPa=0.016m。
最后,我们需要计算地基的最终沉降量。
最终沉降量等于各层土层的总压缩量之和。
所以,地基的最终沉降量为0.008m+0.012m+0.016m=0.036m。
综上所述,根据分层总和法的计算过程,我们得出了该地基在施工荷载作用下的最终沉降量为0.036m。
需要注意的是,这只是一个简单的案例,实际应用中可能存在更多的土层和复杂的土层特性,需要根据具体情况进行详细计算和分析。
分层总和计算沉降法的步骤嘿,咱今儿就来讲讲这分层总和计算沉降法的步骤哈!这可真是个有意思的事儿呢。
咱先得搞清楚这土层是怎么个分层法,就好比切蛋糕一样,得一层一层分得明明白白的。
不能随随便便就划拉几下,那可不行!要仔细着呢。
然后呢,计算每层土的自重应力,这就好像给每层土都称称重量,看看它们各自有多大的压力。
这压力可重要啦,关系到后面沉降的情况呢。
接着呀,得算出附加应力,这就像是给土层又加了一份额外的“担子”。
想象一下,本来土就有自己的重量,现在又多了些别的压力,它能不变化嘛!
再之后呢,要根据这应力情况来确定土层的压缩量。
这就好比看一个人吃多了会不会长胖一样,土受到压力也会有变化呀。
计算压缩量的时候可不能马虎,得精确再精确,差一点可能结果就不一样啦。
之后还得把每层土的压缩量加起来,这才是最终的沉降量呢。
这就好像把每个人的体重加起来,得到总体重一样。
哎呀,这么一说是不是觉得还挺有趣的。
你想想看,如果不按照这
些步骤来,那结果能准吗?那肯定不行呀!就好比走路,你得一步一
步走稳了,才能走到目的地。
这分层总和计算沉降法也是一样,每个
步骤都得做好,才能得出准确的结果呢。
咱可不能小瞧了这些步骤,每个环节都有着它的重要性。
要是哪一
步出了差错,那可就像盖房子没打好地基一样,后果不堪设想呀!所
以呀,得认真对待,仔细钻研。
咱做事情就得这样,一步一个脚印,踏踏实实地把每个步骤都做好。
这样最后得到的结果才可靠,才能让人放心呀。
这分层总和计算沉降
法不就是一个很好的例子嘛!大家可都得记住咯!。
分层总和法沉降计算分层总和法沉降计算是一种常用的计算沉降量的方法,它可以通过分层计算每个层次的沉降量,并将其累加得到总的沉降量。
在土木工程中,沉降是指土地或建筑物由于自身重量、地下水位变化或土体固结等原因而产生的下沉变形。
在建筑物的设计和施工过程中,正确估计和控制沉降量对保证工程的稳定性和安全性至关重要。
分层总和法沉降计算的基本原理是将土体分为若干个层次,每个层次的沉降量由该层次的厚度、地基的性质和施工方式等因素决定。
计算沉降量时,首先确定每个层次的沉降系数,即单位厚度的沉降量。
然后,将每个层次的沉降系数乘以该层次的厚度,得到该层次的沉降量。
最后,将所有层次的沉降量相加,得到总的沉降量。
在分层总和法沉降计算中,需要考虑的因素包括土体的压缩性、孔隙水压力、土体的固结等。
不同的土体性质和地基条件会对沉降量产生不同的影响。
例如,压缩性较大的土体在承受荷载后会发生较大的变形,导致较大的沉降量。
孔隙水压力的变化也会引起土体的沉降。
土体的固结是指土体颗粒之间的排列重新组合,导致土体体积的减小。
固结会引起土体的沉降,其大小与土体的固结性质和施工方式有关。
分层总和法沉降计算的过程中,需要根据具体工程的情况选择合适的分层方式。
一般来说,可以根据土体的不同性质将其分为若干个层次,每个层次的厚度可以根据土体的特点和工程要求确定。
在计算沉降系数时,可以根据实测数据或经验公式确定。
沉降系数的确定需要考虑土体的特性、施工方式以及地下水位等因素。
分层总和法沉降计算的结果可以用于评估工程的安全性和稳定性,为工程的设计和施工提供依据。
通过对沉降量的合理估计和控制,可以减少工程的变形和破坏,保证工程的正常运行和使用。
在实际工程中,分层总和法沉降计算常常与其他方法相结合,综合考虑不同因素对沉降的影响。
分层总和法沉降计算是一种常用的计算沉降量的方法,通过将土体分为若干个层次并考虑各种因素的影响,可以准确估计工程的沉降量。
分层总和法沉降计算在土木工程中具有重要的应用价值,可以保证工程的稳定性和安全性。
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≤(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=σsz的深度点可作为压缩层的下限;对于软土则应满足σz=σsz;对一般建筑物可按下式计算z n=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S i8)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×,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。