谈谈土的变形的有关问题

李强 扬州工业职业技术学院建筑工程系

谈谈土的变形的有关问题

李强 扬州工业职业技术学院建筑工程系

房屋的下部结构是指基础与地基，对基础的要求是满足足够的强度、刚度、稳定性。对地基的要求是满足足够强度和变形。这里的强度是指土的承载力，这里的变形到底是怎么一回事，它到底有多重要，到底要掌握那些具体内容，尤其在施工中到底要注意那些问题，本文从以下几个方面来阐述。

沉降量计算；变形特征值；施工沉降观察

一、土中的应力

一旦建筑物放在地基土上，土中必然产生一系列的力学现象，那就是土的自重应力、基底压力、基底附加压力、土中的附加应力。而土的附加应力对土的沉降起着决定性的影响，那么土的附加应力是怎样计算的呢，列表说明：

要注意以下问题：

1、工程上属于哪种情况要对号入座。2、公式中所涉及P、a0、ad、at1、at2、a1、a2、a3、a4、ac一定要慎重。3、要学会单插、双插法。4、要会作出σz在各种情况下的应力分布图。

二、土的压缩曲线

土的压缩曲线是土的地质勘测报告书中的一个必不可少的内容，也是沉降计算一个重要参数，一般在室内压缩机上进行，用取原始状态四个土样，分别加的垂直荷载为50、100、200、300kpa，分别测得e0e1、e2、e3、e4。（ei=e0-si/H（1+e0））从压缩曲线上得出以下结论：1、压缩系数。2、压缩指数。3、压缩模量。4、变形模量。5、土的前期固结应力。以上结论都取决于压缩曲线的准确性，尤其是粘性土Si的读数一定要等待土沉降稳定后才可以读，否则不准。

三、分层总和法

（一）、求基础中心点的最终沉降量。其结果比较精确，但比较烦琐。

（二）、具体步骤：

1、每层的厚度为0.4b。

2、一直分到σz=0.2 σcz（一般土）、σz=0.1 σcz（软土）。

3、Si=（e1i-e2i）/1+e1i*hi 。

4、S=Σ Si 。

（三）、必备条件：必须要提供土的压缩曲线。

四、规范法

按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的规定进行的，即按天然土层来分层，并且在每一层中取平均压缩模量和平均附加应力系数进行计算。这里的两个关键问题一是沉降深度确定（Zn=b（2.5-0.4lnb）(无相邻基础)。二是要演算最后的解是否满足规范要求。

五 、弹性计算法

根据弹性力学推出公式S=(1-u2)/E0ω BPo为沉降系数、b为基础宽度、Eo为土的变形模量、u为土的泊松比、Po为基底附加压力。

以上三种方法是谈土的最终沉降量的计算。

六、某时刻土的沉降量的计算

目前仍然采用1923年美国太沙基的单向渗透固结理论，其具体步骤如下：

七、变形特征值

（一）、变形的特征值如下：1、沉降量：一般指基础中心点沉降量。2、沉降差：指相邻两基础的沉降之差。3、倾斜：指基础倾斜方向两端点沉降差与其距离的比值。4、局部倾斜：承重砌体沿纵强6～10M内基础两点的沉降差与其距离之比。

（二）、变形容许值：一般有两种方法确定，一是理论分析法、二是经验统计法。目前绝大多数采用经验统计法，即《建筑地基基础设计规范》列出的建筑物地基变形允许值。

综上所说所谓土的变形满足就是指实际发生的变形特征值小于规范规定的允许值，否则变形不能满足。尤其是指重要及特别重要的建筑物必须要验算。对于某时刻的沉降量计算对施工进度有着重要影响，如果土还在沉降着，就开始抹灰，抹灰层必然会导致结构沉降而带来的开裂，所以说一味强调施工速度，而不顾土的变形显然是错误的。

八、建筑物沉降观察

建筑物沉降观察是单位工程施工组织设计的一个重要内容。要确保建筑物安全可靠而必须进行的一项工作，其内容如下：

（一）、搜集资料和编写计划

1、观察对象所在地区的总平面图。2、该地区工程地质勘测资料。3、观察对象的全套图纸。4、上部和下部结构荷载设计资料。5、施工进度表。6、根据以上的具体资料编写沉降的计划。即观察目的、任务、水准基点和观察点位置、观察方法和精度要求、观察时间和次数等。

（二）、水准基点设置：水准基点设设置以保证其稳定可靠的原则，宜设置在基岩或压缩性较低的土层上。水准基点位置宜靠近观察对象，但必须在建筑物所产生压力影响范围以外，一般在30～80m，在一个观察区内水准基点不少于3个以便进行相互校核。

（三）、观察点设置：观察点设置应能全面反映建筑物的变形，并结合地质情况确定，数量不少于6个，并尽量设置在建筑物有代表性的部位，如建筑物四周角点、中点、转角点、沉降缝两侧、宽度大于15米的建筑物内部承重墙上、同时尽可能布置在建筑物纵横轴线上。

（四）、水准测量： 1、仪器采用高精度DS0.5DS1水准仪。2、按照贰级水准测量标准。3、视线长度为20～30米，视线高度不宜低于0.3米。4、采用闭合法。5、随着建筑物荷载逐层增加，而相应地进行逐层测量，每层的测量时间间隔可随着时间的推移二增大。6、沉降观察期限，原则上应待沉降稳定后，观察工作才能结束。7、每次测量时，均应记录建筑物使用情况，并检查各部位有无裂缝出现以便及时采取措施。

（五）、观察资料的整理：沉降观察资料整理要及时，测量后应立即算出各个测点标高、沉降量、和累计沉降量，并根据观察结果绘出荷载-时间-沉降关系实测曲线，并经成果分析，提交观察报告书。

[1]陈晓平主编.土力学与地基基础.武汉理工大学出版社

[2]吴湘兴主编.土力学及地基基础. 武汉大学出版社

[3]胡森主编.土力学与基础工程. 黄河水利出版社

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.21.023