1、土中應力土中應力(yngl)1第一頁，共34頁。第1頁/共34頁第二頁，共34頁。第4章 土中應力4.1 概述4.2 土中自重(zzhng)應力4.3 基底壓力4.4 地基附加應力第2頁/共34頁第三頁，共34頁。4.1 4.1 概述概述(i sh)(i sh)第3頁/共34頁第四頁，共34頁。v 自重(zzhng)應力：由于土體本身自重(zzhng)引起的應力確定土體初始應確定土體初始應力力(yngl)狀態狀態 土體在自重作用下，在漫長的地質歷史時期土體在自重作用下，在漫長的地質歷史時期，已經壓縮穩定，因此，土的自重應力，已經壓縮穩定，因此，土的自重應力不再引起不再引起土的變形。土的變形。但

2、對于新沉積土層或近期人工充填土但對于新沉積土層或近期人工充填土應考慮自重應力引起的變形。應考慮自重應力引起的變形。第4頁/共34頁第五頁，共34頁。第5頁/共34頁第六頁，共34頁。天然地面cz cx cy 11zzcz zcz cz= z 土體中任意土體中任意(rny)(rny)深度處的豎向自重應力等于單位面深度處的豎向自重應力等于單位面積上土柱的有效重量積上土柱的有效重量豎向自重應力第6頁/共34頁第七頁，共34頁。zAzAAG cz1、豎直(sh zh)向自重應力(kN/m2)2、水平向自重應力(4-1)cxcy0cz0 4-2a 1KK由廣義虎克定律知式中土的側壓力系數第7頁/共34頁

3、第八頁，共34頁。二、成層地基(dj)（以天然土層界面與地下水位為界）iniinnczhhhh 12211說明：說明：1.1.非均質土中自重應力非均質土中自重應力沿深度呈折線分布沿深度呈折線分布2.2.地下水位以下透水土地下水位以下透水土層采用浮重度層采用浮重度3.3.地下水位以下有不透地下水位以下有不透水層時，在不透水面上水層時，在不透水面上應加上水的重力應加上水的重力4.4.地下水位升降地下水位升降(shngjing)(shngjing)變化，變化，會引起地面下沉或土質會引起地面下沉或土質軟化軟化 天然地面天然地面h1h2h33 2 1 水位面水位面1 h1 1 h1 + 2h2 1 h1

4、 + 2h2 + 3h3 第8頁/共34頁第九頁，共34頁。課堂(ktng)練習題第9頁/共34頁第十頁，共34頁。c1 18 1.59.4 3.69.8 1.878.48kPa niiiHkPa48.3211.89.813.69.411.518 1cniiiH圖4-3下一段文字(wnz)第10頁/共34頁第十一頁，共34頁。解：57.0kPa80.1kPa103.1kPa150.1kPa194.1kPa第11頁/共34頁第十二頁，共34頁。成層土的自重應力(yngl)分布規律 v （1）土的自重應力分布曲線(qxin)是一條折線， 拐點在土層交界處和地下水位處；v （2）同一層土的自重應力按

5、直線變化；v （3）自重應力隨深度的增加而增大。第12頁/共34頁第十三頁，共34頁。地下水位降低引起地面大面積沉降地下水位降低引起地面大面積沉降(chnjing)(chnjing)地下水位上升引起地基承載力降低地下水位上升引起地基承載力降低三、地下水位對土中自重(zzhng)應力的影響第13頁/共34頁第十四頁，共34頁。據河北省地質勘探局的地質專家介紹，河北省東部平原(pngyun)由于長期大量超采地下水，這些地區的地下水位普遍下降 40 至 60 米，致使河北省東部平原(pngyun)地面沉降大于 200 毫米的面積達到 48550 平方公里，大于 500 毫米的面積達到 6430 平方

6、公里，大于 1000 毫米的面積達到 755 平方公里，沉降量大于 2000 毫米的范圍已經覆蓋了整個滄州市區。滄州地面沉降中心沉降量達 2236 毫米。 第14頁/共34頁第十五頁，共34頁。v 基底(j d)壓力：建筑物上部結構荷載和基礎自重通過基礎傳遞給地基，作用于基礎底面傳至地基的單位面積壓力F第15頁/共34頁第十六頁，共34頁。v 基底壓力：建筑物上部結構荷載和基礎自重(zzhng)通過基礎傳遞給地基，作用于基礎底面傳至地基的單位面積壓力第16頁/共34頁第十七頁，共34頁。第17頁/共34頁第十八頁，共34頁。3GG 20kN/mPF GpAAPF GpbbG Ad矩形基礎條形基

7、礎外第18頁/共34頁第十九頁，共34頁。（1）單向(dn xin)偏心荷載F+G eelbpmaxpminWMAGFppminmax作用于基礎作用于基礎(jch)(jch)底面形心上的力矩底面形心上的力矩M=(F+G)M=(F+G)e e 基礎底面的抵抗矩；矩形截面基礎底面的抵抗矩；矩形截面W=bl2/6 leblGFpp61minmax第19頁/共34頁第二十頁，共34頁。leblGFpp61minmax當當el/6e0pmin0，基底壓力呈梯形，基底壓力呈梯形(txng)(txng)分布分布 當當e=l/6e=l/6時，時，pmax0pmax0，pmin=0pmin=0，基底壓力，基底壓

8、力(yl)(yl)呈三角形分布呈三角形分布 當當el/6時，時，pmax0，pmin0，基底出現拉應力，基底壓力重分布，基底出現拉應力，基底壓力重分布 pmaxpminel/6pmaxpmin0pmaxpmin=0基底壓力重分布基底壓力重分布第20頁/共34頁第二十一頁，共34頁。belpGF2321max偏心荷載作用在基底壓力分布圖形偏心荷載作用在基底壓力分布圖形(txng)(txng)的形心上的形心上 belGFp232max第21頁/共34頁第二十二頁，共34頁。 maxminyyxxWMWMAGFp4-8a第22頁/共34頁第二十三頁，共34頁。(C)(yl)200 kN/m，力矩33

9、kNm/m(D)軸向壓力(yl)200 kN/m，力矩50 kNm/m (2002注冊巖土工程師考試題案例)第23頁/共34頁第二十四頁，共34頁。m/mkN5 .33kN20067. 0216125021502MGFWWMGFWMGF答案(d n)：C第24頁/共34頁第二十五頁，共34頁。第25頁/共34頁第二十六頁，共34頁。0.74.2/6/6m866. 02 . 22 . 40 . 220600840kNm8404 . 16000lGFMeeFMel/6 kb GF pelk kN9 .2610 . 2234. 132 . 22 . 40 . 220600232m234. 1866.

10、 022 . 42max第26頁/共34頁第二十七頁，共34頁。FFd實際情況實際情況基底基底(j d)(j d)附加壓力在數值上等于基底附加壓力在數值上等于基底(j d)(j d)壓力扣除基底壓力扣除基底(j d)(j d)標高處原有土體的自重應力標高處原有土體的自重應力第27頁/共34頁第二十八頁，共34頁。dpp00基底壓力呈梯形基底壓力呈梯形(txng)(txng)分布時，基分布時，基底附加壓力底附加壓力dpppp0minmaxmin0max0基底基底(j d)附加壓力附加壓力自重自重(zzhng)應力應力第28頁/共34頁第二十九頁，共34頁。課堂(ktng)練習題 m4 . 4018-80 -m0ddhpp第29頁/共34頁第三十頁，共34頁。v 2. 2.下列說法不正確的是（下列說法不正確的是（ ）。）。v （A A）建筑物的沉降是由附加）建筑物的沉降是由附加(fji)(fji)應力引應力引起的起的v （B B）地下水位下降時，自重應力增大，附）地下水位下降時，自重應力增大，