[书籍]沉降计算问题 [复制链接]

2）应力面积法 8EX?/33$  
    1）计算原理 gvD*^  
应力面积法是国家标准GBJ 7-89《建筑地基基础设计规范》中推荐使用的一种计算地基最终沉降量的方法，故又称为规范方法。应力面积法一般按地基土的天然分层面划分计算土层，引入土层平均附加应力的概念，通过平均附加应力系数，将基底中心以下地基中 zi-1～zi深度范围的附加应力按等面积原则化为相同深度范围内矩形分布时的分布应力大小，再按矩形分布应力情况计算土层的压缩量，各土层压缩量的总和即为地基的计算沉降量。理论上基础的平均沉降量可表示为 MOay^{u  
                              (4-19) DrbjklcUU  
式中n为沉降计算深度范围划分的土层数；p0为基底附加压力； B|8|f(tsSa  
ReL+V  
为平均竖向附加应力系数,对于矩形面积上均布荷载作用时角点下平均竖  ~B?Wg!  
       向附加应力系数  值，可从表4-2查得。 =+I-9=  
a.RYRq4o  
k*!iUz{]  
为分别将基底中心以下地基中 zi-1～zi 深度范围附加应力，按等 q*C-DiV  
         面积化为相同深度范围内矩形分布时分布应力的大小。 t* p%!xsH  
    (2) 沉降计算经验系数 s *-uzsq.W  
    为提高计算准确度，规范规定按公式（4-19）计算得到的沉降s’尚应乘以一个沉降计算经验系数s。s定义为根据地基沉降观测资料推算的最终沉降量s与由式（4-19）计算得到的s’之比，一般根据地区沉降观测资料及经验确定，也可按表4-3查取。 @1<VvW=  
综上所述，应力面积法的地基最终沉降量计算公式为 SqdI($F\:  
                  (4-20) :z *jl'L  
    3) 沉降计算深度的确定 @; I9e  
    GBJ 7-89《建筑地基基础设计规范》规定沉降计算深度zn由下列要求确定： 'KT(;Vof  
                                    (4-21) JfK4|{@  
式中 sn’为自试算深度往上z厚度范围的压缩量（包括考虑相邻荷载的影响），z的取值按表4-4确定。 ]ms+Va_/  
  特别提示： N9y+Psh  
如确定的沉降计算深度下部仍有较软弱土层时，应继续往下进行计算，同样也应满足式（4-21）为止。 n3qRt  
    当无相邻荷载影响，基础宽度在l～50 m范围内时，地基沉降计算深度也可按下列简化公式计算： wZW\r!Us  
                                    (4-22) "dE[X` }=  
式中b为基础宽度。 DsD? &:  
    在计算深度范围内存在基岩时，zn取至基岩表面。 }TAG7U*  
    应力面积法的具体计算过程可参见例题4-2

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楼主辛苦了！ !rG-[7K  
         

抽水时地下水位和赋压层的变化 =65XT^  
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赋压层，在本文中定义为上部（荷载压力）下部（承压水头向上的浮托力）两侧均受挤压的隔水层。 %PK(Z*>  
地下水位发生变化，其因素较多，是各种因素复杂的综合的结果。就潜水水位而言，水位变化意味着水量的变化；而承压水位（水头）的变化，却意味着压力的变化。承压水位（水头）的变化，可用图-1、2和公式（66）表达： CXi:?6OG  
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图-1  接触面处受力示意图 K_qA[n  
从图-1可以看出，接触面上部的荷载，由承压含水层中的骨架和承压水头来担负，当无S（W）↑时，则由S（K）↑来担负。故承压水头的变化，可使S（K）↑发生变化。接触面上部如有潜水含水层，则水位的变化，亦可使荷载发生变化。总之，无论承压含水层抑或潜水含水层，都要用动态的观点观察水位和水头的变化。 }5B\:*yW  
潜水井抽水时，由于井底局部范围的卸荷作用，使S（t）↓≤S（k）+S（W）↑，此时赋压层局部相应凸起，承压水层内的地下水和骨架颗粒立即补充凸起后的空间，引起承压水头瞬时下降，一直到平衡后水头才恢复到原位。 G^/8^Zi  
停止抽水后，随着水位恢复凸起部分又缓慢下降一直到原位，此时承压水头瞬时上升，然后又缓慢下降到原位。 tC7 4=  
承压水井抽水时，由于赋压层上部局部范围内产生降落曲线，故使赋压层发生卸压作用，使S（t）↓≤S（k）+S（w）↑，此时赋压层局部相应凸起，潜水井内的水位瞬时上升后又缓慢下降到原位。由于赋压层局部凸起，其下部地下水和骨架颗粒立即补充凸起后的空间。 zIU6bMMT3u  
停止抽水后，随着水头压力的恢复，凸起部分又缓慢下降一直到原位，此时潜水井的水位瞬时下降，然后又缓慢上升到原位（图-2）。 Go[anf  
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图-2  抽水时赋压层升降示意图 d"lk"R  
由此可见，只要从含水层中抽水，地下水位（头）、含水层、赋压层（隔水层）都会发生变化的。从这个试验和观测的资料来看，含水层和赋压层（隔水层）是一种弹性体是元可争辩的。还有承压含水层内任一点的压力发生变化，其压力传递速度约接近音速，也是从这个试验推测到的。 w@a|_?  
本文摘自日本山本壮毅（理学博士）著《地下水探查法》166~193页，地球出版株式会社，1982.5.16印刷、出版。